宇宙膨胀有多快？宇宙中的“视觉错觉”或许能给出答案

本文介绍了天文学家如何利用“引力透镜+超新星时间延迟”这一创新方法，独立测定宇宙膨胀速率——哈勃常数。传统上，测量哈勃常数存在两大主流路径：一是以银河系为起点，通过造父变星和Ia型超新星等‘标准烛光’测距，得出约73 km/s/Mpc；二是回溯宇宙微波背景辐射（CMB），结合暗物质与暗能量模型推算，得出约67 km/s/Mpc。两者精度均达1%，但结果持续存在显著差异，即‘哈勃张力’，暗示现有宇宙学模型或距离测量可能存在系统性偏差。

而本文聚焦的‘时间延迟宇宙学’方法则另辟蹊径：当一颗遥远超新星（如SN Requiem）爆发时，其光线被途中的巨大星系团引力弯曲，沿不同路径传播，造成同一爆炸在天空不同位置、不同时刻反复‘重现’。通过精确测量各次闪光之间的时间差，并结合图像几何位置，科学家可直接计算出该超新星的绝对距离，再结合其红移速度，即可导出哈勃常数——整个过程不依赖恒星物理性质（如亮度-脉动关系）、也不预设暗物质/暗能量模型，因而规避了传统方法的关键不确定性。

2014年发现的SN Refsdal是首个被证实的透镜超新星；2026年备受期待的SN Requiem第四次重现（预计发生于今明两年内），将提供高精度数据。研究团队借助韦布太空望远镜（JWST）和甚大望远镜（VLT）等先进设备，对透镜星系团的质量分布进行精细建模（包含80余个成员星系及其暗物质晕），最终将预测误差大幅压缩。目前单个事件精度已达2–3%，目标是突破1%门槛。未来，欧几里得空间望远镜、罗曼太空望远镜及智利维拉·鲁宾天文台等新一代巡天设备，有望每年发现数十颗透镜超新星，使该方法成为解决哈勃张力的‘第三条黄金路径’。