封面新闻记者 张馨心

近日，大家闻明科学期刊《天然》杂志公布2024年度鼓励科学发展的十大东说念主物榜单。其中，好意思国国度科学院院士、芝加哥大学天文体家温迪·弗里德曼（Wendy Freedman）凭借对天地彭胀速率的相关冲破而入选。

好意思国国度科学院院士、天文体家温迪·弗里德曼。受访者供图

上世纪二十年代，好意思国天文体家埃德温·哈勃的不雅测揭示了天地在不休彭胀。但是，天地彭胀速率究竟有多快，即哈勃常数的准确数值，一直是科学家们争论的焦点。

本年，弗里德曼在这一关节问题上获取遑急阐发。她翻新性地将詹姆斯·韦布空间千里镜的数据与改进后的轨范烛光相鸠集，得出了与早期天地揣度相符的恶果。这一发现极大真切了对天地演化的贯通。

天地彭胀速率为若何此关节？奥秘的“轨范烛光”究竟是什么？天地彭胀与暗能量有若何的关联？近日，封面新闻记者独家专访温迪·弗里德曼。

咱们依然有许多困惑

但校服离真相越来越近了

封面新闻：为什么相关天地彭胀速率对理解天地演化如斯遑急？

弗里德曼：二十世纪二十年代，天文体家埃德温·哈勃等东说念主发现，天地正在彭胀——因为大无数星系离星河系越来越远，且距离星河系越远的星系，后退的速率也越快。星系隔离星河系的速率和星系与星河系的距离之间的比率大致恒定，这一比率被称为哈勃常数。 哈勃常数是形色天地演化历程的遑急参数，它的倒数与天地年事胜仗有关，哈勃常数越大，天地年事就越小。

数十年前，当我刚进入这一鸿沟时，学术界正在强烈考虑天地的年事到底是100亿年照旧200亿年。为了弄清这个问题，在二十世纪九十年代，我开荒了一项愚弄哈勃空间千里镜进行不雅测的相关。

哈勃空间千里镜比拟大地千里镜，具有庞杂上风，能提供更精确的不雅测数据。最终，咱们收效完成了这一任务，使哈勃常数的邪恶鸿沟不跨越10%，变调了之前近两倍的邪恶。

封面新闻：您在哈勃常数的测量上作出了哪些孝敬？

弗里德曼：比年来，哈勃常数的测量一直存在争议，两种主要形势产生了不同恶果，第一种基于对天地微波布景放射（大爆炸余辉）的不雅测，这给出了一个较低的哈勃常数值，简短为67km/s/Mpc，另一种基于不雅测辽远星系零落速率，并使用造父变星和超新星测量距离的形势给出了更高的值，简短在72-74km/s/Mpc。

我一纵贯过改进形势和器具试图贬责这场争议。除了“造父变星”外，还尝试使用其他类型的“轨范烛光”（standard candle），如红巨星，来交叉进修测量恶果的使命。

此外，我还使用詹姆斯·韦布空间千里镜使不雅测数据变得更精确。它不仅能探伤光学放射，还能探伤红外放射。红外波段的放射有助于最小化尘埃的影响，这对于不雅测辽远天体尤为遑急。此外，它的尺寸更大，其高辩别率使咱们能愈加明白地不雅测这些恒星，从而索要出恒星的光谱信息，同期幸免近邻其他恒星的过问。

通过不雅测器具和测量形势的冉冉优化，咱们将这些替代轨范烛光与超新星数据鸠集起来，发现哈勃常数更接近天地微波布景放射形势给出的较低值，约为67km/s/Mpc。

封面新闻：争议住手了吗？

弗里德曼：这不虞味着这个争议得到了压根贬责。咱们依然有许多困惑：比如咱们对天地学演化的理解是否存在盲点？测量形势是否实足科学？幸运的是，咱们正处在一个能从多个角度进行进修的阶段，跟着数据越来越精确，最终某些表面会被考据，而另一些则会被推翻，但我校服咱们离真相越来越近了。

在不同距离的星系中不雅测红巨星

测量它们的亮度推算星系距离

封面新闻：您提到您尝试使用其他类型的轨范烛光来进行交叉考据，能否先容什么是轨范烛光？

弗里德曼：轨范烛光是天文体中的一个术语，指的是仍是知说念光度的天体。其中最常用的轨范烛光之一是造父变星。

造父变星的特色其亮度随技能呈现周期性变化。简短一百年前，天文体家亨丽埃塔·莱维特发现，光变周期越长的造父变星，其亮度就越大。

当咱们提到轨范烛光时，指的是好像用来测量距离的恒星。假定咱们在不同距离的星系中不雅测到某个造父变星，要是不雅测到它的亮度，而况知说念它在星河系中的全都亮度，通过比较它的不雅测亮度和已知的全都亮度，就不错使用距离正常反比定律来计较星系的距离。

理思情况下，咱们但愿能找到一种轨范烛光，这种天体的亮度不需要通过周期等其他形势来“轨范化”。咱们的相关小组正在发展一种新的轨范烛光——红巨星。

红巨星比造父变星更常见，这些恒星在近红外波段有恒定的光度。咱们不错在不同距离的星系中不雅测这些红巨星，并通过测量它们的亮度来推算星系的距离。

我一直秉执一个原则

作念任何使命都要使用多种形势

封面新闻：测量哈勃常数一直被视为充满挑战的使命，您能谈谈使命中面对的繁重吗？

弗里德曼：测量距离咱们数千万致使上亿光年的恒星畸形具有挑战性。

比如，当恒星亏损时，会将尘埃颗粒开释到星际介质中。当咱们试图不雅测这些恒星时，尘埃会过问不雅测，使得一些用来测量距离的恒星显得更黯淡，咱们会误以为它距离咱们更远。除了尘埃，还有许多近似问题，咱们统称为系统性邪恶。即使屡次进行测量，要是不改造这些系统性成分，恶果依然会受到影响。

另一个挑战是，每次使用新的仪器都需要进行校准。这意味着咱们必须了解探伤器的性能，这可能需要很长技能。而且，跟着星系距离增大，不雅测辩别率会渐渐裁汰。由于探伤器的像素大小是固定的，当不雅测到更远的星系时，它们的尺寸变小，恒星之间的彼此过问会变得愈加严重。

除此除外，还有许多东说念主为成分。在数据分析历程中，诞妄是难以幸免的。

因此，我一直秉执一个原则——作念任何使命时都要使用多种形势，这么不错幸免某些不防卫发生的诞妄，确保恶果的准确性。

暗能量为何会加快天地彭胀

仍然是一项未解之谜

封面新闻：暗能量仍然被视为天地学中最大的谜团之一，它与天地彭胀也有密切的相关。您对它有什么观念？

弗里德曼：近几十年相关者才意志到，天地不单是由咱们好像不雅测到的物资构成，还包括一些咱们肉眼看不见、电磁探伤器也探伤不到的暗物资和暗能量。

据忖度，咱们能看见的总计物资（包括地球、恒星、行星等）仅占天地的5%摆布，暗物资约占25%，暗能量约占70%。其中，暗物资具有质地，而暗能量莫得质地，对天地产生斥力效应，并加快天地的彭胀。

暗能量的存在，与爱因斯坦的广义相对论密切有关，但暗能量来自那处？为什么会加快天地的彭胀，仍然是天地学的一项未解之谜。

天文体的魔力在于

不把任何事物视为理所天然

封面新闻：是什么激勉了您对天地的兴致？你以为天文体在哪些方面勾引您？

弗里德曼：我对天地感兴致，很猛进程是受到父亲的影响。我的父亲对天文体有着浓厚兴致，他在我很小的技能就陪我一皆看夜空，并教给我有关学问。但那时的我并没特意志到，有一天会走上天文体的说念路。

对我来说，天文体的魔力在于它从不把任何事物视为理所天然，咱们需要果敢提议假定，再去不休考据。要是一个假定被阐述不诞生，咱们便不再辩论它。这种基于字据和感性推理的使命方法畸形勾引我，我不仅心爱这一鸿沟，还心爱这种每天收受挑战、不休学习的嗅觉。

天文体鸿沟充满可能性

越来越多的女性进入这一鸿沟

封面新闻：您被《天然》杂志评为2024年度十大东说念主物之一。对此有何感受？

弗里德曼：得知这一音信，嗅觉畸形不测。咱们的团队一直在悉力贬责对于天地彭胀速率的不合，跟着詹姆斯·韦布空间千里镜的干与使用，咱们正在冉冉揭示天地的实质。天然咱们还莫得完全弄明白，但好像以这种方法得到认同，照旧让东说念主感到畸形开心。

封面新闻：天文被视为男性主导的鸿沟，您对有兴致进入天文鸿沟的女性有何建议？

弗里德曼：尽管天文仍然是一个男性主导的鸿沟，但据我不雅察，越来越多的女性进入了这一鸿沟。

要是对天文体、天体物理学以及科学充满兴致，当今恰是进入这个鸿沟的好契机。

天文体鸿沟充满可能性，同期挑战性也畸形大，但这种挑战在其他任何鸿沟都可能发生。要是你的兴致在此kaiyun.com，我饱读动你绝不徘徊地追求它。