90多年前，天文學家愛德文·哈勃首次觀察到了宇宙膨脹速度的提示，稱為哈勃常數。幾乎在一開始，天文學家們就開始爭論這個常數的實際數值，隨著時間的推移，他們意識到在早期宇宙觀測和晚期宇宙觀測之間，這個數字存在著差異。

在宇宙存在的早期，光在等離子體中移動–當時還沒有恆星–並且從類似於由此產生的聲波的振盪中，科學家推斷出哈勃常數約為67。這意味著宇宙以大約每秒每326萬光年67公里的速率膨脹。

但是，當科學家們觀察宇宙的“後期生活”，即恆星誕生和星系形成之後，這一觀察結果就不同了。這些物體的引力導致了所謂的引力透鏡，它使遙遠的光源和觀察者之間的光線發生扭曲。

這個晚期宇宙的其他現象包括極端的爆炸和與恆星生命結束有關的事件。基於這些晚期的觀察，科學家們計算出一個不同的數值，大約是74。這種差異被稱為“哈勃爭議”。

現在，一個包括密歇根大學物理學家在內的國際團隊分析了一個超過1000個超新星爆炸的數據庫，支持哈勃常數實際上可能不是常數的觀點。相反，它可能根據宇宙的膨脹而變化，隨著宇宙的膨脹而增長。這種解釋可能需要新的物理學來解釋膨脹率的增加，例如愛因斯坦引力的修改版。

該小組的結果發表在《天體物理學雜誌》上。

“重點是，在晚期宇宙觀測的較大數值和早期宇宙觀測的較低數值之間似乎存在著一種矛盾，”UM物理系的研究員Enrico Rinaldi說。“我們在這篇論文中提出的問題是。如果哈勃常數不是常數呢？如果它實際上發生了變化呢？”

研究人員使用了一個超新星的數據集–標誌著一個恆星生命最後階段的壯觀爆炸。當它們發光時，它們會發出一種特定類型的光。具體來說，研究人員正在研究Ia型超新星。

Rinaldi說，這些類型的超新星被用來發現宇宙正在膨脹和加速，它們被稱為”標準燭光”，就像一系列使用相同燈泡的燈塔。如果科學家知道它們的亮度，他們可以通過觀察它們在天空中的強度來計算它們的距離。

接下來，天文學家使用所謂的”紅移”來計算宇宙的膨脹速度可能隨著時間的推移而增加。紅移是一種現象的名稱，當光隨著宇宙的擴張而延伸時，就會出現這種現象。

哈勃最初觀察的本質是，離觀察者越遠，波長變得越長。在Rinaldi團隊的研究中，每個星”倉”都有一個固定的紅移參考值。通過比較每個”倉”的恆星的紅移，研究人員可以提取每個不同”倉”的哈勃常數。

在他們的分析中，研究人員根據紅移的時間間隔將這些恆星分開。他們把一個距離間隔的恆星放在一個”倉”裡，然後把下一個距離間隔的相同數量的恆星放在另一個”倉”裡，以此類推。離地球越近的”倉”，恆星就越年輕。

“如果它是一個常數，那麼當我們從不同距離的’倉’中提取它時，它不應該是不同的。但是我們的主要結果是它實際上隨著距離的變化而變化，”Rinaldi說。“哈勃常數的張力可以用這個常數對你所使用的天體的距離的某種內在依賴性來解釋。”

此外，研究人員發現，他們對哈勃常數隨紅移變化的分析使他們能夠順利地“連接”來自早期宇宙探測器的常數值和來自晚期宇宙探測器的值，Rinaldi說。

他說：“提取的參數仍然與我們擁有的標準宇宙學理解相一致。但是這次他們只是在我們改變距離時發生了一點轉變，這種小的轉變足以解釋我們為什麼會有這種爭議。”