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哈勃常數

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哈勃常數,是哈勃定律中的常數值。哈勃定律是關於物理宇宙論的陳述,該定律是哈勃和米爾頓·修默生在接近十年的觀測之後,於1929年首先公式化,被認為是在擴展空間範例上的第一個觀察依據,經常被援引作為支持大爆炸的一個重要證據。隨着哈勃定律的提出,宇宙膨脹的觀念逐漸確立。
2019年9月,德國科學家利用引力透鏡效應計算出哈勃常數為82.4,從而推算得到宇宙年齡為114億歲,比主流觀點認為的137億歲年輕20多億歲。 [1]  2022年,美國天體物理學家的一項分析,確定了當前宇宙的膨脹率,即哈勃常數為73.4(km/s)/Mpc差距,不確定性僅為1.3%。 [2] 
中文名
哈勃常數
外文名
Hubble constant
別    名
哈勃定律
常數值
67.80±0.77(km/s)/Mpc(歐洲航天局測定)

哈勃常數基本概念

哈勃定律中河外星系退行速度同距離的比值。它是一個常數,通常用H表示,單位是千米/( 秒·百萬秒差距)。該比值有時簡稱為速度-距離比,或哈勃比。
歐洲航天局於2013年3月21日宣佈,根據普朗克衞星的測量結果得出新的哈勃常數值為67.80±0.77(km/s)/Mpc(Mpc表示百萬秒差距,大約為300萬光年),即在每增加300萬光年的距離上(或每過300萬年),星系遠離地球的速度增大67.80±0.77千米每秒。

哈勃常數發現歷程

1929年,哈勃首先發現河外星系的視向速度與距離成比例(即距離越大視向速度也越大),並給出速度-距離比,符號為K,比值為500。後來人們稱為哈勃常數,並改用符號H 。1931年,哈勃和.s.哈馬遜第二次測定H 為558,後又訂正為526。
哈勃測定H 時,應用了造父變星和星系中的最亮星來標定距離。1952年巴德指出,仙女星系中造父變星的星等零點應變動1.5等,由此哈勃常數應修訂為H=260。1958年桑德奇指出:哈勃所説的最亮星實際上位於電離氫區,因此要再加上1.8等的星等改正,從而將哈勃常數降低為H=75。1974~1976年,桑德奇和塔曼又用七種距離指標的方法重新修訂哈勃常數,得H=55,只及哈勃當年測定值的1/10。這就是説,按哈勃定律推算星系的距離,用H的新修訂值所得結果比哈勃當年所得的結果增大 10倍。
相對論宇宙學中,哈勃常數可以與宇宙標度因子R(t)聯繫起來:H=(t)/R(t)。在某些宇宙學中,哈勃常數是時間的函數,通常用H 表示哈勃常數的現代值,並把H稱為哈勃參量
自從七十年代以來,許多天文學家用多種方法測定了H,各家所得的數值很不一致。
哈勃常數測定值的分歧在於用不同的距離指標給出的距離模數不同。除觀測的系統誤差隨機誤差銀河系內距離指標的標定不確定性等外在因素外,還有內在原因。例如,不同星系之間由於化學成分、年齡、演化經歷的不同,距離指標和絕對星等之間的關係就不會一致。
在2006年8月,來自馬歇爾太空飛行中心(MSFC)的研究小組使用美國國家航空航天局的錢卓X射線天文台發現的哈勃常數是 77 (km/s)/Mpc,誤差大約是15%。
2009年5月7日,美國宇航局NASA根據對遙遠星系Ia超新星的最新測量結果,發佈的Hubble常數為(74.2±3.6)(km/s)/Mpc,將不確定度進一步縮小到5%以內。
2019年9月,德國科學家在《科學》雜誌撰文稱,利用引力透鏡效應計算出哈勃常數為82.4,從而推算得到宇宙年齡為114億歲,比主流觀點認為的137億歲年輕20多億歲。 [1] 
2022年,美國天體物理學家的一項分析,確定了當前宇宙的膨脹率,即哈勃常數為73.4(km/s)/Mpc差距,不確定性僅為1.3%。 [2] 
參考資料