https://www.mpg.de/14535346/a-puzzle-piece-from-stellar-chemistry-could-change-our-measurements-of-cosmic-expansionhttps://www.independent.co.uk/life-style/gadgets-and-tech/news/universe-measurements-hubble-constant-dark-energy-stars-a9379751.htmlOur fundamental measurements of the universe could be wrong, scientists say
2011諾貝爾獎物理學獎:暗能量
https://www.cnbeta.com/articles/science/951915.htm具体的结论是，在过去130亿年内，银河系中锰与铁元素的相对比例保持恒定。而这个发现直接挑战了现有对暗能量、宇宙膨胀率（哈勃常数）的测量方式。
https://news.sina.com.tw/article/20200305/34434422.html佔到宇宙的近70%,推動宇宙加速膨脹，卻又不知從何而來，是何形態。即使獲得了2011年諾貝爾物理學獎的敲章認證，暗能量依然是天文物理學界最「玄」也最「懸」的概念之一。
當地時間3月5日，位於德國海德堡的馬克斯•普朗克天文學研究所宣布，瑪利亞•貝格曼（Maria Bergemann）領導的科學團隊用更先進的模型調研了42顆恆星的光譜，從而分析出其中化學元素的含量。
具體的結論是，在過去130億年內，銀河系中錳與鐵元素的相對比例保持恆定。而這個發現直接挑戰了現有對暗能量、宇宙膨脹率（哈勃常數）的測量方式。
等等，星星的光譜怎麼就牽扯到暗能量，甚至宇宙膨脹了？這中間的推理過程可謂是山路十八彎，涉及天文學許多不同領域的知識。
為了方便理解，先來一個簡單的邏輯梳理：
2011年諾獎：Ia型超新星的亮度相同（即「標準燭光」概念）→對比「標準燭光」和實際看到的Ia 型超新星亮度就能反推出它們的距離→Ia型超新星正在加速遠離地球→宇宙正在加速膨脹→存在推動宇宙加速膨脹的力量，就是暗能量
馬普天文學：不同的超新星爆發會灑出不同比例的錳和鐵元素→星系中的錳/鐵元素比例大致恆定→如果要形成這樣的元素比例，Ia型超新星爆發的方式必定不止一種→不同爆發方式的Ia型超新星的亮度不同→Ia型超新星的亮度不盡相同
事實上，近兩年不斷有新的探測數據並不兼容暗能量的存在。就在2個月前，韓國延世大學在美國天文學年會上報告稱，Ia型超新星的亮度與恆星群年齡存在顯著的相關性。把超新星因年齡導致的亮度演化考慮進去之後，就再也沒有暗能量導致變化的空間了。
儘管切入角度和解釋機制不同，德國與韓國的這兩項研究都直指Ia型超新星並非此前認定的「標準燭光」。以它們為標杆計算宇宙膨脹，可能存在致命的錯誤前提。
超新星：天女散花
同是宇宙中的恆星，因質量不同、環境不同，宿命也不同。我們小小的太陽可能只會熄滅成一顆平庸的白矮星，但也有一些大質量的恆星會在末期劇烈爆炸，成為一顆短暫存在而極其明亮的「星」：超新星。
前文所述的Ia型超新星，通常是由一顆白矮星加上一顆普通的恆星形成的。白矮星不斷從可憐的夥伴那裡吸收外層的氫，自身質量隨之增加，等達到一個「錢德拉塞卡極限」（約1.44倍太陽質量）時，根據物理學的基本定律，它一定會爆炸。
由於Ia型超新星都是在這個質量爆發的，亮度也就相同。在這個「標準燭光」假設上，天文學家很開心地計算出Ia型超新星的距離，並勾勒出宇宙膨脹和暗能量的故事。
超新星在宇宙演化還起到了天女散花的作用。宇宙大爆炸之初只有氫、氦元素，隨後在恆星活動中逐漸聚變出碳等更重的元素。
但錳、鐵這樣量級的元素，必得超新星這樣高能的「熔爐」才能煉成，隨著爆炸散播到宇宙星雲中，成為醞釀後代恆星的原料。
換句話說，錳、鐵元素是由代代超新星爆炸累積出來的，越年輕的星系往往越富含金屬元素。
錳/鐵比例: 130億年如一
問題就出在錳的含量上。
不同元素的原子因結構不同，會散發出不同的光譜。因此，從20世紀早期開始，天文學家們就會用恆星大氣層中散發出的光譜，來分析其中到底包含了哪些化學元素。
不過，這些初期的模型比較粗糙，在很多細節問題上都簡化處理了。隨著多學科的發展，包括原子光譜精細結構、恆星熱動力學、流體力學，甚至超算能力的進步，瑪利亞•貝格曼團隊所使用的的先進版光譜工具才成為可能。
有意思的是，有些元素，比如鐵，用粗略版和現金版光譜分析的結果是差不多，而另一些元素，比如錳，差距就很大了。
貝格曼團隊運用甚大望遠鏡和凱克望遠鏡追蹤了42顆恆星（最古老的一顆形成於130億年前）。根據這些恆星的相對年齡，研究人員得以還原出銀河系中錳元素和鐵元素含量的演化。
令人驚訝的是，在這130億年內，銀河系中和銀河系周邊的錳/鐵元素的比例大致恆定，幾乎是個常數。
「標準燭光」不標準了
由於不同形式的超新星爆炸會散播出不同比例的錳和鐵元素，如果說Ia型超新星通常由一顆白矮星吸收伴星質量爆炸而成，那麼這個比例就不對了。
根據貝格曼的計算，如果要讓錳/鐵元素比例保持在這樣的常數，那麼只有四分之一的Ia型超新星爆炸由上述經典模型誕生，其餘四分之三都是另外的形式，例如兩顆白矮星或兩顆恆星。
這些形式達到爆炸條件的質量不同，因而形成的超新星亮度也不同。Ia型超新星就此失去了「標準燭光」的特殊性，也無法用於準確測量星系距離和宇宙膨脹。
貝格曼團隊的這一結論固然會引起學界的反覆推敲，但據馬普天文所透露，加州理工學院的一個團隊在數個矮星系中獲得了相似的結果。
歐空局的GAIA太空望遠鏡將在2021年公開第三期探測數據，其中就可能涉及到不同種類的Ia型超新星。
無論如何，面對現有種種不符的證據，宇宙學家們或許要重新驗算一遍哈勃常數和暗能量了。
觀星論壇 
