哈伯常數爭議
1929年，著名天文學家 哈伯 （Edwin Hubble） 發現，我們的宇宙並不像過去人們所認為的那樣是靜態的，而是 正在膨脹 。自那之後，天文學家就一直試圖測量宇宙究竟膨脹得有多快？然而，這個問題並沒有想象中容易。
想要知道宇宙膨脹得有多快，就需要測量所謂的 哈伯常數 。今天，測量哈伯常數的方法主要有兩種：透過 宇宙微波背景 測得的哈伯常數值為 67.4±0.5km/s/Mpc ，而透過 宇宙距離階梯 得到的值則為 73.0±1.0km/s/Mpc 。
這兩種方法被認為同樣精確，但卻給出了不一致的結果，使哈伯常數的數值成為了宇宙學中最重大的謎題之一。這種差異是由兩種不同測量方法之間的測量誤差所導致的嗎？還是說我們需要新的物理學才能夠解釋這種差異？
在一項新的研究中，天文學家結合 哈伯空間望遠鏡 （HST） 和 韋布空間望遠鏡 （JWST） 的觀測數據，對哈伯常數進行了新的測量，給出了最好的測量結果： 新的結果進一步證實了HST的早期測量結果的準確性，證明了影響膨脹率的並非測量誤差，而是存在其他因素 。
宇宙距離階梯
在HST於1990年發射之前，地面望遠鏡所得到的哈伯常數值有著巨大的不確定性。而在過去的30多年裏，HST已經將這一測量的精度縮小到不到1%。這是透過測量 造父變星 （亮度會呈周期性變化的恒星） 來完善「 宇宙距離階梯 」而完成的。
宇宙距離階梯是測量哈伯常數的一種最古老的方法。首先，天文學家需要透過視差法來計算銀河系中造父變星的距離。然後，天文學家會在那些包含 Ia型超新星 的 鄰近星系 中尋找造父變星，將這些造父變星的亮度與銀河系中的那父變星的亮度進行比較，進而估算出鄰近星系的距離。最後，在那些 遙遠星系中尋找Ia型超新星 ，並將它們的亮度與鄰近星系中的進行比較，進而測得遙遠星系的距離。透過構建這樣一個強大距離階梯，就可以計算哈伯常數的值。
然而，HST利用宇宙距離階梯所測得的結果，卻與普朗克衛星透過測量宇宙微波背景所得到的不一致。一些天文學家認為，或許HST的觀測結果並不精確，因為對造父變星的測量會隨著距離的增加而變得越來越不精確，導致宇宙距離階梯變得不再可靠。
在過去由哈柏望遠鏡拍攝到的影像中，更遠的造父變星看起來更像是擠在一起，與介於我們和它們的宿主星系之間的鄰近恒星重疊。而之所以會出現這樣的情況，是因為隨著距離的增加，造父變星的光可能會與鄰近恒星的光混合在一起。此外，塵埃的存在還會進一步復混成可見光波段的測量的精確性。
再次確認
現在，隨著JWST開始投入執行，天文學家就能夠交叉檢查HST的結果。JWST在紅外波段的視野比HST更加清晰，它可以輕松地將造父變星與鄰近的恒星區分開來。
JWST和HST對造父變星的觀測比較。（圖/NASA, ESA, CSA, STScI, Adam G. Riess (JHU, STScI)）
其實，在2023年的初步觀測中，JWST就證實了哈伯對宇宙膨脹的測量是準確的。然而，一些科學家希望，如果對宇宙進行更進一步的深入觀察，那麽測量中的那些之前無法顯現的誤差，可能就會增加並顯現。
在新的觀測中，JWST沿著宇宙距離階梯擴大了對造父變星的觀測範圍。具體來說，JWST將距離範圍增加了一倍，將造父變星的樣本增加了兩倍 （超過1000顆） ，同時將Ia型超新星的宿主星系數量從1個增加到5個，將用於校準的Ia型超新星的數量從1個增加到8個。
這些高畫質觀測結果表明， JWST拍攝的造父變星紅外影像與HST的光學數據一致，明確地證實了HST的觀測一直是正確的，消除了對誤差是由HST的測量導致的的懷疑 。
諾獎得主 亞當·裏斯 （Adam Riess） 說：「排除了測量誤差後，剩下的可能性就是——天文學家誤解了宇宙」。由裏斯領導的SH0ES小組用JWST望遠鏡獲得了更多的觀測結果，他表示：「JWST和HST的結合為我們帶來了兩全其美的結果。我們發現，即便沿著宇宙距離階梯爬到更遠，哈伯的測量結果仍然是可靠的。」
