（通讯员 余紫钧）近日，我院刘统华教授与北京师范大学曹硕教授、湖南师范大学王接词教授领衔的研究团队，在宇宙学核心参数测量领域取得关键进展。研究成果以“Probing potential redshift-dependent systematics in the Hubble tension: Model-independent H0 constraints from DESI R2”为题，发表于国际物理学期刊《物理评论D》（Physical Review D）。该期刊由美国物理学学会出版，是自然指数收录期刊、中科院一区Top期刊。该论文以长江大学为第一作者单位，刘统华教授为第一作者，曹硕教授和王接词教授为共同通讯作者。研究团队创新性地采用与模型无关的高斯过程回归方法，融合多源天文观测数据，精准约束了不同红移处的哈勃常数，为解决当前宇宙学领域备受关注的“哈勃张力”问题提供了全新的证据。
作为描述宇宙当前膨胀速率的核心参数，哈勃常数的精准测量是现代宇宙学的重要课题，不仅关乎对宇宙年龄、演化历程的理解，更是检验标准宇宙学模型有效性的关键标尺。然而，长期以来，基于早期宇宙微波背景（CMB）的观测（如普朗克卫星）与基于晚期宇宙Ia型超新星的本地测量（如SH0ES团队）之间存在显著分歧，即“哈勃张力”，这一矛盾已成为当代宇宙学最严峻的挑战之一，暗示可能存在未被发现的系统误差或超出标准模型的新物理。
为破解这一难题，研究团队摒弃了传统方法对特定宇宙学模型的依赖，构建了一套全新的几何校准框架。该方法整合了暗能量光谱仪（DESI）第二次数据发布（DR2）的重子声学振荡（BAO）测量数据、宇宙计时器（CC）的H(z)观测数据，以及Pantheon+Ia型超新星样本，通过高斯过程回归技术重构宇宙膨胀历史，在无需预设宇宙学模型的前提下，实现了对5个不同红移处哈勃常数的独立约束。通过贝叶斯方法组合这些测量结果，最终得到精度达1.2%的哈勃常数综合值69.29 km/s/Mpc，该数值恰好处于普朗克卫星与SH0ES团队测量结果之间，且与红巨星分支末端（TRGB）方法的测量结果保持一致。
尽管观测数据呈现出非单调的红移演化趋势，但统计检验表明该趋势未达到显著水平（p=0.208），当前数据仍与哈勃常数不随红移变化的假设相容。该研究的核心创新在于，首次通过独立的几何方法为Ia型超新星的相对距离标尺提供了绝对校准，有效规避了传统距离阶梯方法的系统误差，为检验“哈勃张力”的起源提供了关键的交叉验证。研究团队指出，该方法充分考虑了各类观测数据的完整协方差结构，包括BAO测量的内在相关性、超新星与宇宙计时器数据的不确定性，以及高斯过程重构引入的关联效应，确保了结果的稳健性。未来随着DESI等巡天项目积累更多高精度观测数据，有望进一步提升高红移处的测量精度，更深入地探究可能存在的红移相关系统效应，为最终解决“哈勃张力”、揭示宇宙膨胀的真实规律提供重要支撑。
该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、湖北省楚天学者计划、湖南省创新研究群体及湖南省科技创新计划等项目的资助。
论文链接：https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/3c2h-g7cz
（审核 张华峰，编辑 梁军）
