顛覆宇宙認知？NASA最強大的望遠鏡探測到宇宙中意想不到的事情

美國國家航空航天局（NASA）最強大的望遠鏡發現了一些意想不到的現象，這可能顛覆我們對宇宙的基本假設。

使用詹姆斯·韋布太空望遠鏡（JWST），約翰霍普金斯大學的科學家們對星系之間的距離進行了極其精確的測量。

這些觀察結果揭示，宇宙的擴張速度比我們當前最佳理論預測的快8%到12%。

這表明，可能存在某種未知的力量，解釋爲什麼宇宙現在的擴張速度比數十億年前更快。

1998年，哈勃太空望遠鏡首次發現這一現象，之前人們認爲這種加速可能僅僅是望遠鏡誤差造成的。

然而，通過兩年的JWST觀測，研究人員現在證明了哈勃的震驚發現並非錯誤。

據首席作者、諾貝爾獎得主亞當·瑞斯教授介紹，這顯示我們對宇宙誕生的理解可能完全錯誤。

他表示：“這證實了哈勃太空望遠鏡的令人困惑的發現，我們已經研究了十年——宇宙現在的擴張速度超過了我們最佳理論所能解釋的範圍。”

瑞斯教授最初使用哈勃太空望遠鏡測量了一組不同星系之間的距離。

這揭示出宇宙的擴張速度爲每百萬秒差距72.8公里（約3.26百萬光年）。

這一結果令人驚訝，因爲傳統觀點認爲宇宙的演化應該使這一數字僅爲67-68公里/秒/百萬秒差距。

這意味着標準宇宙模型可能遺漏了某些至關重要的東西，形成了天文學家所稱的“哈勃張力”。

25年後，瑞斯教授利用NASA最大的高性能望遠鏡證明了自己的諾貝爾獎發現不是錯誤。

在JWST的幫助下，瑞斯及其合著者專注於包含脈動星（稱爲造父變星）的星系。

這些獨特的恆星以與其亮度成正比的速率閃爍，使它們成爲測量星際距離的“金標準”。

以已研究的星系NGC 4258作爲參考點，該研究覆蓋了哈勃望遠鏡原始星系樣本的三分之一。

儘管樣本量較小，研究團隊的測量精度卻比之前的研究高出四倍。

除了造父變星，研究人員還對同一星系中的富碳星和最亮的紅超巨星進行了測量。

這使他們能夠進一步交叉驗證結果，以確保測量的準確性。

這些新記錄顯示，星系間的加速遠離速率爲每百萬秒差距72.6公里——幾乎與哈勃對同一星系的測量結果一致。

瑞斯教授表示：“觀察到的宇宙擴張速率與標準模型的預測之間的差異表明，我們對宇宙的理解可能不完整。”

“隨着兩臺NASA旗艦望遠鏡相互驗證彼此的發現，我們必須非常認真地對待這一[哈勃張力]問題——這既是一個挑戰，也是一個瞭解我們宇宙的絕佳機會。”

這意味着我們可能對宇宙的誕生有一些至關重要的遺漏。

約翰霍普金斯大學的博士生、研究合著者李思揚表示：“韋布的結果可以被解讀爲我們可能需要修正宇宙模型，儘管目前很難準確指出具體是什麼。”

標準模型解釋了星系的演化、來自大爆炸的宇宙微波背景、宇宙中化學元素的丰度以及基於已知物理定律的許多其他關鍵觀察。

然而，科學家們能夠觀察到的現象並不解釋爲何宇宙應該以如此快速的速度加速。

科學家們認爲，我們可以看到並與之互動的常規物質僅佔宇宙總量的4%。

剩餘的96%宇宙由暗物質和暗能量構成，暗物質彌補了某些星系中缺失的質量，而暗能量可能佔宇宙的69%。

暗能量可能是導致宇宙擴張的力量。

然而，暗能量的本質仍然是個謎，科學家們距離解決哈勃張力的問題仍然沒有比1998年更進一步。

瑞斯教授表示：“是的，似乎我們對宇宙的理解中確實缺失了一些東西。”

“我們對宇宙的理解在暗物質和暗能量這兩個元素上存在很多無知。”

“有許多假設涉及暗物質、暗能量、暗輻射——例如，中微子（一種幽靈般的亞原子粒子）——或引力本身可能具有一些奇異屬性作爲可能的解釋。”

未來，瑞斯教授表示科學家們需要更多的觀測，以更好地理解這一重要線索。

最終，這可能幫助科學家們提出一個理論，解釋爲什麼我們對宇宙的預測和觀察不一致。

他補充道：“這種不匹配是在當前數據允許的低端，即4%到5%，還是高端，即10%到12%？它在多長的宇宙時間範圍內存在？這些將進一步影響我們的想法。”