JWST观测揭示：宇宙膨胀速度或迎来新共识
JWST观测揭示：宇宙膨胀速度或迎来新共识
宇宙膨胀速度的测量一直是天体物理学中的重大挑战。近日，詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）在观测宇宙膨胀速度方面取得重要进展，为解决长期困扰科学界的"哈勃张力"问题带来了新的希望。
宇宙膨胀，这一由埃德温·哈勃发现的里程碑式现象，至今仍是宇宙学探索的核心议题。尽管我们确认了宇宙正在持续膨胀，但在精确测量其速度时却遇到了意想不到的困境——哈勃张力。这一现象揭示了不同测量方法间难以调和的矛盾。
哈勃张力的核心在于哈勃常数的测量差异。这一数值代表宇宙膨胀的速度，但因测量方法不同而产生显著分歧。追溯至哈勃的发现，宇宙膨胀不仅重塑了宇宙学的面貌，还推动了大爆炸理论的发展。然而，时至今日，科学家们在测量宇宙膨胀速度时仍面临技术与方法上的挑战。
科学家们采用了两种主要途径来测定哈勃常数：一是通过分析宇宙微波背景（CMB），即宇宙大爆炸的余晖，得出约67.4千米/秒/百万秒差距的数值；二是观察近邻星系的运动，通过距离与退行速度的计算，得出较高的值，约为74千米/秒/百万秒差距。这两种截然不同的结果，正是哈勃张力的具体体现，引起了科学界的广泛关注与深入探讨。
在此背景下，詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）凭借其卓越的红外观测能力，成为了破解哈勃张力的关键工具。JWST能够穿透宇宙尘埃，捕捉到更加清晰、深邃的宇宙图像，为精确测量哈勃常数提供了前所未有的可能。
温迪·弗里德曼及其团队利用JWST观测了附近星系，并巧妙结合了表皮变星、红巨分支顶端恒星以及碳星等多种恒星类型的数据，通过多重验证减小了测量误差。令人振奋的是，他们的研究发现，不同方法得出的哈勃常数在误差范围内趋于一致，且与基于CMB的测量结果相吻合，这一发现为缓解哈勃张力带来了希望。
然而，若哈勃张力的差异持续存在，则可能意味着科学家们现有的宇宙模型存在根本性的遗漏，需要新的物理学理论或未知的力量来解释。例如，暗能量的复杂性可能超乎我们想象，或许有新的粒子、场在未被察觉的情况下影响着宇宙的演化。
此外，对宇宙结构（如星系和星系团）随时间演变的深入理解也是解决哈勃张力的关键。JWST的观测将帮助科学家窥见宇宙历史的各个阶段，从而更全面地理解宇宙膨胀的动态过程。这一过程不仅可能揭示暗物质、暗能量以及时空结构的深层秘密，还可能引发对基本物理定律的变革性认知，甚至挑战广义相对论等现有理论的基础。
即便最终JWST的数据支持现有的ΛCDM模型，无需引入新物理学来解决哈勃张力，这一探索过程本身也将极大地丰富人们对宇宙的认知。