最近的一項研究提出，”哈伯張力”–宇宙膨脹率測量中的一種差異–可以用另一種引力MOND 理論來解決。該理論認為，觀測到的差異是由局部物質密度變化所造成的。波昂大學和聖安德魯斯大學的研究為哈伯張力提出了一個新的可能解釋。

宇宙正在膨脹，宇宙膨脹的速度用所謂的哈伯-勒梅特常數來描述。但是，關於這個常數究竟有多大卻有爭議： 不同的測量方法得出的數值相互矛盾。這種所謂的”哈伯張力”給宇宙學家帶來了困惑。波昂大學和聖安德魯斯大學的研究人員現在提出了一個新的解決方案： 使用另一種重力理論，就可以輕鬆解釋測量值的差異–哈伯張力消失了。這項研究現已發表在《皇家天文學會月刊》（MNRAS）上。

宇宙膨脹會導致星系相互遠離。它們移動的速度與它們之間的距離成正比。例如，如果A 星系距離地球的距離是B 星系的兩倍，那麼它與我們的距離也會以兩倍的速度成長。美國天文學家埃德溫-哈伯是最早認識到這種聯繫的人之一。

因此，要計算兩個星系相互遠離的速度，就必須知道它們之間的距離有多遠。不過，這也需要一個常數，將這個距離乘以這個常數。這就是所謂的哈伯-勒梅特常數，宇宙學中的一個基本參數。例如，可以透過觀察宇宙中非常遙遠的區域來確定其值。因此，每百萬光年的速度幾乎為每小時244,000 公里（1 百萬光年等於300 多萬光年）。

銀河系（藍色；黃點代表單一星系）。銀河系（綠色）位於物質較少的區域。氣泡中的星係向物質密度較高的方向移動（紅色箭頭）。因此，宇宙似乎在氣泡內膨脹得更快。資料來源：AG Kroupa/波昂大學

測量中的差異

波昂大學亥姆霍茲輻射與核子物理研究所（Helmholtz Institute of Radiation and Nuclear Physics）的帕維爾-克魯帕（Pavel Kroupa）博士教授解釋說：”但你也可以觀察離我們更近的天體- -所謂的1a類超新星，這是一種特定類型的爆炸恆星。我們可以非常精確地確定1a 超新星與地球的距離。我們也知道，閃亮的物體在遠離我們時會改變顏色–它們移動得越快，顏色變化就越強烈。這就好比一輛救護車，當它遠離我們時，它的警笛聲會變得更低沉。”

如果我們現在根據1a 超新星的顏色變化來計算它們的速度，並將其與它們的距離聯繫起來，我們就會得出一個不同的哈伯-勒梅特爾常數值–即每兆帕秒距離的時速略低於264,000 公里。克魯帕說：”因此，宇宙在我們附近的膨脹速度似乎比整個宇宙要快，也就是說，在大約30 億光年的距離內。而實際情況不應該是這樣的。”

不過，最近的一項觀測可以解釋這種情況。據此，地球位於太空中物質相對較少的區域–相當於蛋糕中的氣泡。氣泡周圍的物質密度較高。周圍物質產生的引力將氣泡中的星系拉向空腔邊緣。聖安德魯斯大學的Indranil Banik 博士解釋說：”這就是為什麼它們遠離我們的速度比實際預期的要快。因此，這種偏差可以簡單地用局部”密度不足”來解釋。”

事實上，另一個研究小組最近測量了距離我們6 億光年的大量星系的平均速度。克魯帕研究小組的謝爾蓋-馬祖連科（Sergij Mazurenko）參與了本次研究，他解釋說：「研究發現，這些星系遠離我們的速度比宇宙學標準模型所允許的速度快四倍。 “

宇宙”麵團”中的氣泡

這是因為標準模型並不存在這種密度不足或”氣泡”–它們實際上不應該存在。相反，物質應該均勻地分佈在太空中。然而，如果是這樣的話，就很難解釋是什麼力量推動星系高速運轉。

克魯帕說：「標準模型是基於愛因斯坦提出的引力性質理論。然而，重力的表現可能與愛因斯坦的預期不同。波昂大學和聖安德魯斯大學的工作小組在電腦模擬中使用了一種修正的引力理論。這種”修正的牛頓動力學”（縮寫：MOND）是以色列物理學家莫德海-米爾格羅姆教授在四十年前提出的。時至今日，它仍被認為是一種外行理論。然而，在我們的計算中，MOND確實準確地預測了這種氣泡的存在。”

如果假設引力的實際表現符合米爾格羅姆的假設，哈伯張力就會消失： 宇宙膨脹實際上只有一個常數，而觀測到的偏差將是由於物質分佈的不規則性造成的。