作者布鲁诺·范·韦恩堡，莱顿物理研究所 信用:Pixabay/CC0公共域 这是宇宙学的大辩论之一:宇宙正在膨胀，但到底有多快？两种可用的测量产生不同的结果
莱顿物理学家大卫·哈维采用了一种独立的第三种测量方法，利用了爱因斯坦预测的星系的光弯曲特性
他在皇家天文学会的月刊上发表了他的发现
我们已经知道宇宙膨胀将近一个世纪了
天文学家注意到，来自遥远星系的光的波长比附近的星系低
光波似乎被拉长或红移，这意味着那些遥远的星系正在远离
这个膨胀速率，被称为哈勃常数，是可以测量的
某些超新星或爆炸的恒星具有众所周知的亮度；这使得估计它们离地球的距离，并将该距离与它们的红移或速度联系起来成为可能
对于每百万秒的距离(一秒等于3
3光年)，星系远离我们的速度以每秒73公里的速度增加
爱因斯坦 然而，对宇宙微波背景(非常早期宇宙中的残余光)越来越精确的测量，产生了一个不同的哈勃常数:大约每秒67公里
怎么可能呢？为什么有区别？这种差异能告诉我们关于宇宙和物理学的任何新东西吗？“这就是为什么，”莱顿物理学家大卫·哈维说，“第三个测量，独立于其他两个，已经进入视野:引力透镜
" 阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论预言，一个质量集中的物体，比如一个星系，可以像透镜一样弯曲光路
当一个星系在一个明亮的光源前面时，光线在它周围弯曲，可以通过不同的路径到达地球，提供同一光源的两幅图像，有时甚至是四幅图像
HoliCOW 1964年，挪威天体物理学家瑟尔·瑞夫斯达尔有一个“啊哈”时刻:当透镜星系有点偏离中心时，一条路线比另一条长
这意味着光在这条路上要花更长的时间
因此，当类星体的亮度发生变化时，这个光点将在一幅图像中先于另一幅图像出现
差别可能是几天，甚至几周或几个月
雷夫斯达尔指出，这种时间差也可以用来确定类星体和透镜之间的距离
将这些与类星体的红移相比较，你就可以独立地测量哈勃常数
霍利考项目下的一项研究合作使用了六个这样的透镜，将哈勃常数缩小到大约73
然而，也有复杂之处:除了距离差异，前景星系的质量也会产生延迟效应，这取决于确切的质量分布
“你必须对这种分布进行建模，但仍有许多未知因素，”哈维说
像这样的不确定性限制了这项技术的准确性
想象整个天空 2021年，当一架新望远镜在智利看到第一缕曙光时，这种情况可能会改变
薇拉·鲁宾天文台致力于每隔几个晚上对整个天空进行成像，预计将对数千个双类星体进行成像，这为进一步缩小哈勃常数提供了机会
哈维说，“问题是，单独模拟所有这些前景星系在计算上是不可能的
因此，哈维设计了一种方法来计算多达1000个镜片的全分布的平均效果
“在这种情况下，引力透镜的个别怪癖并不那么重要，你不必对所有的透镜都进行模拟
哈维说:“你只需要确保你模拟了所有的人。”
“在论文中，我展示了用这种方法，当你接近成千上万个类星体时，哈勃常数阈值的误差在2%
" 这个误差范围将允许在几个哈勃常数候选值之间进行有意义的比较，并有助于理解差异
“如果你想低于2%，你必须通过做更好的模拟来改进你的模型
我猜想这是可能的
"
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