宇宙膨胀加速，在太空深处会发生不可预测的事情？
好消息是：天文学家对宇宙自大爆炸以来的膨胀速度做出了迄今为止最精确的测量。
但这可能也是一个令人不安的消息：新的数据仍然与独立测量早期宇宙膨胀的数据不一致，这可能意味着宇宙的构成有一些未知的东西。
在太空深处发生了什么难以预料的事情吗？
诺贝尔奖获得者亚当·里斯指出：团队真的在努力理解这种差异的意义。
里斯带领一组研究人员使用哈勃太空望远镜测量宇宙的膨胀速度。2011年，他因发现加速宇宙而获得诺贝尔奖。这个团队包括霍普金斯大学和太空望远镜科学研究所的研究人员，在过去六年里使用哈勃太空望远镜精确测量了到星系的距离，使用恒星作为里程碑标记。这些测量被用来计算宇宙随时间膨胀的速度，这个值被称为哈勃常数。
欧洲航天局普朗克卫星测绘的宇宙微波背景图，哈勃常数现在应该是42英里(67公里)每秒百万秒差距(330万光年)，并且不可能超过43英里(69公里)每秒百万秒差距。这意味着，每隔330万光年，一个星系远离地球的速度增大42英里(67公里)每秒。但里斯的团队研究小组测得的值为45英里(73公里)每秒百万秒差距，表明星系的运动速度比观测早期宇宙所暗示的要快。
哈勃数据非常精确，以至于天文学家不能将这两个结果之间的差距视为任何一种测量或方法的误差。里斯解释说：这两种结果都经过了多种方式的测试。除了一系列不相关的错误外，这越来越有可能这不是一个错误，而是宇宙的一个特征。
解释这个令人烦恼的差异。
里斯概述了几个可能出现这种差异的解释，这些解释都与黑暗笼罩的95％的宇宙有关。一种可能性是，已知正在加速宇宙的暗能量，可能正以更大或越来越强的力量将星系推开。这意味着加速度本身在宇宙中可能没有恒定值，随着时间的推移而变化。
另一个想法是，宇宙包含一个新的亚原子粒子，它的运动速度接近光速。这种快速粒子统称为“暗辐射”，包括以前已知的粒子，如中微子，它们是在核反应和放射性衰变中产生的。与通过亚原子力相互作用的正常中微子不同，这种新粒子只受引力影响，被称为“惰性中微子”。
另一种有吸引力的可能性是暗物质--一种无形的物质，不是由质子、中子和电子组成的--与正常物质或辐射的相互作用比先前所设想的要强。
任何这些情况都会改变早期宇宙的所含之物，导致理论模型的不一致。这些不一致会导致哈勃常数的值不正确，这是从年轻宇宙的观测推断出来的。这个数值将与哈勃观测得出的数值不一致。
里斯和他的同事们对这个令人烦恼的问题还没有任何答案，但是他的团队将继续致力于微调宇宙的膨胀速度。到目前为止，这个被称为超新星H0状态方程（Supernova H0 for the Equation of State）称为SH0ES，将不确定性降低到了2.3%。
建立更好的标准。
该团队通过简化和加强宇宙距离梯的结构，该团队成功地完善了哈勃恒定值，这是一系列相互关联的测量技术，使天文学家能够测量数十亿光年的距离。
天文学家不能用卷尺测量星系之间的距离，相反，他们使用特殊类别的恒星和超新星作为宇宙尺度或里程碑标记来精确测量星系距离。
用于测量较短距离的最可靠的方法之一是造父变星，它们是以特定速率明亮和暗淡的脉动恒星。一些遥远的星系包含另一个可靠的尺度，即被称为Ia型超新星的爆炸恒星，它们具有均匀的亮度，亮度足够，可以从相对较远的地方看到。天文学家利用一种叫做视差的几何学的基本工具，可以测量由于观察者视角变化而引起的物体位置的明显偏移，天文学家可以测量与这些天体的距离，而与其亮度无关。
之前的哈勃望远镜研究了10颗快速闪烁的造父变星，位于距地球300光年到1600光年处。哈勃最新的结果是基于对我们银河系中8个新分析的造父星的视差的测量得出的，这些造父星位于距离地球6000到12000光年之间，距离我们之前研究过的任何星系都要远10倍。
为了用哈勃测量视差，里斯的团队必须测量由于地球围绕太阳的运动而产生的明显的微小摆动。这些晃动只有望远镜相机上单个像素的1/100那么大，大致相当于100英里(160公里)外看到的沙粒的表面大小。
为确保测量的准确性，天文学家开发出了一种巧妙的方法，这种方法在1990年哈勃望远镜发射时并未被设想出来。研究人员发明了一种扫描技术，在这一技术中，望远镜每六个月每分钟测量一颗恒星的位置一千次，为期四年。望远镜慢慢地掠过一个恒星目标，捕捉到的图像就像一道亮光。
里斯说：“该方法允许重复测量视差引起的极微小位移。你正在测量两颗恒星之间的距离，不仅在相机上的一个地方，而且超过数千次，减少了测量中的错误。”
里斯的团队比较了星系相对于地球的距离和由后退的星系发出的光线所测量的空间膨胀，并利用每个距离处的星系表观向外速度来计算哈勃常数。他们的目标是进一步减少不确定性，利用哈勃和欧洲航天局的盖亚空间观测站的数据，该天文台将以前所未有的精度测量恒星的位置和距离。
一句话：测量宇宙膨胀率的科学家们说，他们的新数据与独立测量早期宇宙膨胀的数据不一致，这可能意味着宇宙的构成有某种未知之处。