科学|这是宇宙学最大谜团的一个极端保守的解决方案科学

两种测量宇宙膨胀率的方法产生了两个相互矛盾的答案。许多人指出，新的物理学在起作用的可能性，但一项新的分析认为，看不见的错误可能是罪魁祸首。

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【科学|这是宇宙学最大谜团的一个极端保守的解决方案】由哈勃太空望远镜观测到的造父变星r Puppis 。这些类型的恒星与超新星一起被用来测量宇宙的膨胀率。
科学家们已经掌握了所有可以用来测量宇宙膨胀速度的工具，这一速率被称为“哈勃常数” 。但这些测量结果却带来了矛盾的结果。
这些相互冲突的测量结果让天体物理学家们感到苦恼，并激发了人们对未知的物理过程是否会导致这种差异的猜测。也许暗物质粒子与行星、恒星和星系的常规物质有很强的相互作用？或者也许是一个尚未被探测到的外来粒子，比如所谓的惰性中微子，可能正在发挥作用。这种可能性就像理论物理学家的想象力一样无限。
然而，爱丁堡大学的宇宙学家、宇宙学家的领军人物约翰皮科克的一项新研究，对这场冲突采取了更为保守的观点。他和他的合著者，巴塞罗那大学的研究生josluis Bernal一起，认为在测量中不存在任何张力。例如，在一个望远镜的仪器中，只有一个gremlin，或者一个被低估的错误，就是解释哈勃值之间的差距所需要的全部。“当你做这些测量的时候，你就会解释你所知道的一切，当然，也有可能是我们不知道的事情。”他们的论文以一种数学的方式将其形式化，”芝加哥大学的天文学家温迪弗里德曼说。弗里德曼是用造父变星来测量哈勃常数的先驱，它们都以相同的内在亮度发光。确定这些恒星有多明亮，你可以精确地计算出这些恒星的距离。测量这些星系离我们有多快，而哈勃常数也跟着。这种方法可以通过攀登“宇宙距离阶梯”来扩展到更遥远的宇宙——利用造父变星的亮度来校准超新星的亮度，这可以从数十亿光年以外的地方看到。

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当然，所有这些测量都有不确定性。每个研究小组首先进行原始测量，然后试图解释单个望远镜的变幻莫测、天体物理的未知，以及无数其他的不确定性来源，这些不确定性可以让夜猫子们整天都在工作。然后，所有发表的研究都被合并成一个单独的数字，用于扩展速率，以及这个数字有多不确定的测量。
在这项新研究中，皮科克认为，在这些计算的任何阶段，未知的错误都可能潜入，而对天文学家来说，这一点也不明显。他和伯纳尔用一种“贝叶斯”统计方法对不同的测量结果进行了元分析。它将测量分为独立的类，这意味着它们不使用相同的望远镜或具有相同的隐含假设。当新的测量结果出来时，它也可以很容易地更新。皮科克说：“有一个明确的需求——你可能会认为统计学家多年前就会这么做——因为你如何将测量结果结合起来，如果你开始在结果误差棒上下注，你就不太可能失去你的衬衫。”他和伯纳尔随后考虑了可能被低估的错误和偏差的可能性，这些错误和偏差可能会系统性地将测量的扩张速度向上或向下调整。他说：“这与正常的法律程序是相反的：所有的测量都是有罪的，直到被证明是清白的。”把这些未知的未知因素考虑进去，哈勃的差异就消失了。

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其他研究人员一致认为，这些平凡的因素可能在起作用，而对哈勃常数的兴奋部分是由于渴望在宇宙中寻找新的东西。“我有一种非常糟糕的感觉，我们被某种宇宙模型困住了，但我们不能从最初的原理中理解或解释，然后就会有很多挫折，”纽约大学的天体物理学家Andrea macci说道。“这促使人们投身于任何新物理的可能性，无论证据多么薄弱。”
与此同时，研究人员继续改进他们对哈勃常数的测量。在今天发表在科学预印网站arxiv.org上的一篇论文中，研究人员使用了欧洲航天局的盖亚卫星拍摄的17亿颗恒星的测量数据，以更精确地校准到附近的造父星的距离。然后，他们爬上宇宙距离的梯子，重新计算哈勃常数的值。有了这些新数据，哈勃望远镜测量的两项测量之间的分歧变得更严重了;研究人员估计，这种差异是由偶然因素造成的，只有不到0.01%的可能性。一个简单的解决方案是受欢迎的，但不要指望它很快就会到来。