令人眼花缭乱的哈勃超新星宿主星系

从2003年到2021年，这组来自NASA／ESA哈勃太空望远镜的图片展示了同时拥有造父变星和超新星的星系。这两种天象都是天文学家用来确定天文距离的重要工具，也被用来完善我们对哈勃常数－－宇宙膨胀速率的测量

这张特别的照片中的每一张都有一个螺旋星系，它同时拥有造父变星还有一类特殊的超新星，这两种引人注目的恒星现象表面上并没有太多共同之处：造父变星是有规律变亮变暗的脉动恒星，ia型超新星是灾难性的爆炸，标志着炽热致密的白矮星的垂死挣扎。然而，两者都可以被天文学家用来测量天体的距离。

确定一个天体的距离对天文学家来说是一个巨大的挑战；很难区分离地球较近的暗淡天体和明亮遥远的天体。为了帮助克服这一挑战，天文学家们开发了所谓的宇宙距离阶梯，这是一系列确定距离的方法，由他们可以测量的相对距离组织起来。这个阶梯中的两个重要步骤是造父变星和超新星：造父变星，因为它们脉动的周期可以用来计算它们的距离；超新星，因为每一颗ia型超新星爆炸都达到相同的已知光度，这意味着从地球上看它的亮度可以用来推导它的距离。所有这些星系都拥有造父变星，并且在过去的40年里至少发生过一次ia型超新星爆炸。其中一个星系，NGC 2525它甚至包含了一颗超新星非凡的时间.

甚至在发射之前，哈勃望远镜的主要科学目标之一就是观测造父变星和超新星。这些观测可以帮助测量宇宙的膨胀速率，天文学家称之为哈勃常数。一代又一代的天文学家利用哈勃望远镜1000多小时的观测数据，在近30年的时间里对这一数值进行了修正。最近，一个天文学家小组[1]利用哈勃望远镜在过去40年中观测到的所有超新星－－包括图片中的那些－－来确定哈勃常数为73.04 1：04 kms－1 Mpc－1[2].

“这就是建造哈勃太空望远镜的目的。你从望远镜的黄金标准中得到宇宙的标准尺度，诺贝尔奖获得者、马里兰州巴尔的摩市约翰·霍普金斯大学的亚当·里斯说这是哈勃的巨著。”

有趣的是，由望远镜观测数据确定的膨胀速率与我们目前标准宇宙宇宙学模型预测的数值有显著差异。哈勃数据的丰富性意味着，这不太可能因为误导性观测的偶然选择而发生。

哈勃望远镜观测到的造父变星和超新星宿主星系的广泛集合，在六个不同的观测时间方案中被挑选出[3]虽然这些提议是哈勃十年来精确测量宇宙膨胀速率的探索的一部分，但这些观测也产生了大量美丽的星系图像，例如NGC 5643, NGC 7329以及NGC 3254还有一些照片曾出现在哈勃本周的照片和其他版本中，包括NGC 691, NGC 1559, NGC 2525, NGC 2608和NGC 3147.