重新出现的超新星提供了一种衡量宇宙膨胀的新方法

为了计算哈勃常数的新估计值，天文学家分析了多次出现的超新星Refsdal发出的光(在这张哈勃太空望远镜图像中用白色箭头表示)。

超新星Refsdal的图像在狮子座中多次出现，这要归功于恒星爆炸产生的光穿过星系团的引力场。研究人员在5月11日的《科学》在线版上报告说，分析Refsdal出现之间的延迟提供了一种新的哈勃常数测量方法。该常数描述了随着宇宙膨胀，星系彼此飞离的速度有多快。现在，新的测量方法正在引发关于宇宙膨胀速度有多快的争论。

超新星是在某些恒星生命周期结束时发生的大规模爆炸。它们是宇宙中最猛烈、最辉煌的事件之一。2014年，明尼阿波利斯明尼苏达大学的天文学家帕特里克凯利在哈勃太空望远镜的图像中发现了Refsdal超新星。

凯利说，“我们看到了它的四张照片，而不是天空中的一次爆炸。”他们形成了一种被称为爱因斯坦十字的模式。交叉的产生是因为地球和Refsdal之间的星系团的引力扭曲了空间和时间，从而产生了一个引力透镜，使光线在射向我们的途中发生偏转。

我们看到的图像的位置和到达时间取决于三件事：构成透镜的星系团中物质的分布;地球、透镜和超新星之间的距离;和哈勃常数。Refsdal对光的综合影响如此强烈，以至于在2014年，凯利预测超新星的另一张图像将被推迟一年。果然，来自Refsdal的光在2015年再次出现在天空中(SN：1/5/16)。

Kelly及其同事的新计算极大地改进了2018年使用Refsdal出现的哈勃常数的测量值，根据与他们的观测最匹配的引力透镜模型，使其达到每秒约66.6公里/兆秒差距。“对[透镜]系统及其产生的引力进行细致的建模，使[团队]能够将估计哈勃常数的误差范围减少两倍以上，”天文学家维维安·米兰达(VivianMiranda)说。纽约石溪大学没有参与这项新研究。

以其他方式估计哈勃常数的研究彼此并不一致。一种依赖于早期宇宙时代遗留下来的古老光线的方法表明，宇宙正在以大约67km/s/Mpc的速度膨胀。这接近凯利小组发现的价值。但是根据超新星的亮度使用到超新星的距离的扩展估计约为74km/s/Mpc(SN7/30/19)。

“哈勃常数的预测值对宇宙的动力学高度敏感，无论是在遥远的过去还是最近的现在，”米兰达说。“如果我们对宇宙的理解是准确的，那么测量哈勃常数的所有各种方法都应该一致。”