图片来源：埃琳娜·托马塞蒂
博洛尼亚大学与柏林莱布尼茨天体物理研究所（AIP）提出的新方法：利用宇宙年龄而非膨胀速率来缓解哈勃张力
博洛尼亚大学与AIP以及其他研究机构共同提出一种新的解决哈勃张力的方法——将宇宙年龄与传统的膨胀速率对比，而不是直接对比加速率本身。利用高精度的恒星数据，他们对精心挑选的银河系极古老恒星进行年龄测定，得到最可能的年龄约为 136 亿年。
在标准宇宙学模型的假设下，这一年龄与基于视差测量的塞浦路斯星（Cepheid）和超新星的膨胀测量所暗示的年轻宇宙不一致，但与来自宇宙微波背景辐射（CMB）观测得到的较老宇宙年龄相吻合——为持续的哈勃张力辩论提供了新的视角。该论文2026年已发表在《Astronomy & Astrophysics》期刊。
重塑哈勃张力辩论现代宇宙学中最具争议的问题之一是哈勃常数的值，它衡量的是今天宇宙膨胀的速度。多年传统方法产生了一致性差异，尽管有大量努力，仍缺乏明确解释。自 Gaia 太空任务以来，我们的银河系逐渐成为“近距离实验室”式的宇宙学研究对象。
博洛尼亚大学与AIP的研究为此前使用的方法打开了另一条途径：将问题从直接的膨胀速率差异转向所谓的“年龄张力”。
宇宙学模型把宇宙的膨胀速率与其年龄直接关联：哈勃常数越大，宇宙越年轻；哈勃常数越小，宇宙越老。当前以当地宇宙的塞浦路斯星与超新星测量和早期宇宙的宇宙微波背景测量为基础的哈勃常数相互冲突，分别对应约 130 亿年与 140 亿年的宇宙年龄。究竟哪一个年龄才是正确的？
用最古老的恒星作为钟表宇宙的年龄不可能小于其所包含的最古老恒星的年龄。因此，如果我们能够对银河系中最古老恒星的年龄进行高精度测定，就能给宇宙年龄提供一个稳健的下限。
本项目的发起是两个传统上相互独立的研究领域的罕见合作：博洛尼亚大学的宇宙学组和AIP的恒星考古组。工作基于AIP上一项已有的恒星年龄目录，该目录通过结合星体亮度、位置和距离的多重信息，已对超过 20 万颗银河系恒星测定了精准年龄。
关键在于使用 ESA Gaia 任务的第三次数据发布，该发布提供了异常精确的视差和光谱，从而提升了大量近距离恒星的星体参数。
Gaia 如何缩小宇宙年龄范围从这份庞大的数据集中，研究团队挑选出最可靠年龄估计的极古老恒星样本。优先考虑质量而非数量，选取仅能通过 StarHorse 代码可靠确定年龄的恒星，并剔除潜在污染者。最终样本约 100 颗恒星，最可能的年龄为 136 亿年。这一年龄过老，无法与塞浦路斯星和超新星所推断的宇宙年龄相符（除非改变宇宙学模型中的其他成分），但与宇宙微波背景推断的宇宙年龄相符。
博洛尼亚大学的 Elena Tomasetti 与该研究的第一作者说：“本项目充分展示了跨领域专业合作如何开启对基础问题的新窗口。测定恒星年龄本身是一项复杂挑战，但我们正处在数据量与质量都大幅提升的时代，首次获得了前所未有的精度与统计显著结果。随着下一次 Gaia 数据发布的到来，恒星年龄可能成为宇宙学的基本锚点。”
AIP 的 Cristina Chiappini 补充道：“借助 Gaia，银河系实际上已成为近场宇宙学实验室。我们现在能够以前所未有的精度估计恒星年龄。下一个突破将是精确度，极大提升银河时间轴的确定性。HAYDN 任务概念与 AIP 合作，旨在提供这一决定性一步。”
这对未来宇宙学意味着什么尽管目前恒星年龄测定仍存在不确定性，结果为哈勃张力辩论提供了重要的独立约束，并凸显了近场宇宙学的潜力，特别是 AIP 在利用银河系最古老“化石”探讨基本宇宙学问题的研究。随着第四次 Gaia 数据发布的到来，预计将取得更显著进展，从而进一步收紧对宇宙年龄与哈勃常数值的约束。
勇编撰自论文"The oldest Milky Way stars: New constraints on the age of the Universe and the Hubble constant". Astronomy & Astrophysics.2026相关信息，文中配图若未特别标注出处，均来源于自绘或公开图库。