瞭解宇宙膨脹速率 史匹哲測得最精確哈柏常數
▲紅外天文臺測量宇宙膨脹。(圖／引用自臺北天文館之網路天文館網站)
卡內基科學研究所天文臺天文學家佛利德曼(Wendy Freedman)等人對外公告，他們利用史匹哲太空望遠鏡觀測資料，獲得迄今最精確的哈柏常數(Hubble constant)，也就是宇宙膨脹的速率，爲每秒、每百萬秒差距74.3公里(寫爲74.3km/sec/Mpc)。
哈柏常數首度由著名天文學家愛德溫‧哈柏(Edwin P. Hubble)於1920年代在確認宇宙自137億年前大霹靂後便向外膨脹後提出的。1990年代後期，天文學家發現宇宙膨脹速度隨着時間增加，確認膨脹速率，是瞭解宇宙年齡和大小的關鍵要素。
史匹哲測量了銀河系中10個造父變星，還有鄰近的大麥哲倫星系(arge Magellanic Cloud，LMC)中的80顆造父變星的視亮度，並由此計算它們的距離。與哈柏太空望遠鏡是用可見光和短波紅外光(或稱近紅外光)觀察宇宙不同，史匹哲太空望遠鏡是以長波紅外光(遠紅外光)進行測量，最後得出哈柏常數爲每秒、每百萬秒差距74.3公里。其中，1百萬秒差距(megaparse，Mpc)約相當於300萬光年。
這個測量結果，與去年利用超新星研究所得哈柏常數相符，且至少比2001年利用哈柏太空望遠鏡資料、以和這次類似的分析方式所得的結果還好1/3～1/2以上。
此外，這些哈柏常數的測量，結合先前利用威金森微波各向異性探測器(WMAP)公佈的資料，可以獨立測量暗能量這種宇宙最神秘的組成之一。一般認爲，暗能量可抵抗重力，促使宇宙向外膨脹。基於這項研究而獲得宇宙加速膨脹結論的研究學者們，甚至獲得2011年諾貝爾物理獎的榮耀。這是個龐大的謎團。利用史匹哲太空望遠鏡，可以測量精確的現階段宇宙膨脹速率，也可以從另一個角度來測量宇宙中的暗能量含量。
由於史匹哲可以用遠紅外波段進行觀測，避開塵埃的阻擋，因此可以更精確的監測造父變星(cepheid)的動態，並由此測量哈柏常數。
測量天體的距離，天文學家靠造父變星
造父變星是所謂的脈動變星(pulsating star)，因體積漲縮而使亮度改變，且距離愈遠者、造父變星的本質亮度愈亮、變光周期愈長。1908年，Henrietta Leavitt發現造父變星這種特性，讓造父變星成爲天文學家的量天尺之一，使天文學家可以直接測量這些天體的距離。一旦知道這些天體的距離，便可計算它們遠離我們的速度，宇宙膨脹速率因此而被揭露。
史匹哲太空望遠鏡所做的貢獻已超過原本預計要做的還多很多，不但有能力可以研究系外行星大氣層，現在，在史匹哲任務的最後一年，它甚至跨足成爲研究與宇宙論的利器。雖然看起來史匹哲的哈柏常數資料只比哈柏好了1/3～1/2，所提升的精確度只有一點點，但無可否認地，就一個原本不是做此用途的太空望遠鏡而言，它所達成的成就確實非凡。(文／引用自臺北天文館之網路天文館網站)