不得了！宇宙在加速膨脹！

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宇宙的新模型？

藉助引力透鏡的方法測定出的哈勃常數得出了的結果表明：宇宙的擴張速度將遠遠快於通常的標準宇宙模型。

這個優美的引力透鏡系統是位於波江座的HE0435-1223。

圖中四個圖像組成了一個「案因斯坦十字」。它的紅移量z=1.689，距離我們大約58億光年。在其中心作為引力透鏡的橢圓星系則距離我們39億光年，紅移量z=0.4546。

所有的星系都在遠離我們。而且，它們距離我們越遠，遠離我們的速度也會越快。從這樣的情況我們只能得出一個結論：宇宙會越來越大。星系在退行時，其光譜的譜線會向長波的方向移動。這種現象我們稱為宇宙紅移。在上世紀20年代，比利時天體物理學家Georges Lemaitre同美國天文學家Edwin Hubble一樣得出了同樣的結論。此後，宇宙的擴張速率就被稱作哈勃常數。

如果可以精確的測量出這個數值，那麼我們就能獲得很多宇宙的信息：這其中包括宇宙的年齡，或者中微子的奧秘。（中微子，質量極小的電中性粒子。）藉助於超新星測量得到的宇宙膨脹率表明，宇宙的尺度在較近的過去膨脹的更快，即宇宙在加速膨脹。對於這種現象的原因，是一種異於尋常的、只存在假設中的能量：暗能量。

確定哈勃常數

比如說，科學家們通過觀測早期宇宙得出哈勃常數的值。當時空間里充滿了熾熱的不透光的等離子。只有宇宙穩定的擴張，空間的溫度才會下降，才能使等離子體變成中性的氣體。那時的餘輝成為了如今的微波背景輻射，被我們探測到。比如說美國的威爾金森各向異性探測器 (WMAP)，或者歐洲的普朗克衛星，它們用於探測空間中微波背景輻射細微的變動。由此，科學家們以如今的擴張速度重建了宇宙的模型。2016年，國際普朗克合作所發布的哈勃常數的值為67.8±0.9km/s/Mpc（Mpc：秒差距，等於3.25萬光年）。

紅移的遠離速度

另一種方法是藉助觀測目標的實際光度。這其中包括一些特定類型的脈動變星，即造父變星或者超新星的爆發。它們的可視光度取決於它們與地球之間的距離。從它們所在星系的紅移中能得知它們的遠離速度。

2016年，美國SH0ES項目給出的哈勃常數的數值為73.2±1.7 km/s/Mpc。SH0ES是Supernovae and H0 for the Equation of State的縮寫，意為超新星和哈勃常數是宇宙的方程。因此這個項目比普朗克任務更具有價值。

所屬於慕尼黑技術大學，位於加興的馬克思普朗克天體物理學院的一支由Sherry Suyu領導的團隊如今能用一種新的方法確定這個龐大的數值。H0LiCOW團隊藉助了引力透鏡效應。H0LiCOW的縮寫來自H0 Lenses in COSMOGRAIL』s Wellspring，即哈勃常數由COSMOGRAIL（Cosmological Monitoring of GravItational Lenses引力透鏡檢測）的引力透鏡數據確定。

引力透鏡系統

來自類星體的光芒會被星系的引力透鏡效應彎曲，從而從幾個不同的路徑到達觀察者，並在我們面前呈現出多個影像。由於路徑的長度不同—在圖中就是上部的路徑長於下部—類星體的光度波動會在不同的時間到達觀察者。

引力透鏡效應指的是質量會使光線發生彎曲，類就像光學的透鏡一樣。因此這樣就會使天體發出光線的路徑發生改變。只要在一個合適的位置上，更遠處的星系就會通過引力透鏡呈現出多個影像。通常情況下不同的成像的光的經過時間會略有不同。在一些情況下，星系會有一個活動的核心，就是天文學家們所說的類星體。它的亮度會發生波動，由於光線到達地球經過的路徑不同，導致它們達到地球所需的時間也不同，（見圖）藉助於透鏡星系詳細的質量分布，可以推算出星系與我們之間距離。