從2003年到2021年，這組來自NASA／ESA哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的圖片展示了同時(shí)擁有造父變星和超新星的星系。這兩種天象都是天文學(xué)家用來確定天文距離的重要工具，也被用來完善我們對哈勃常數(shù)－－宇宙膨脹速率的測量
這張?zhí)貏e的照片中的每一張都有一個(gè)螺旋星系，它同時(shí)擁有造父變星還有一類特殊的超新星，這兩種引人注目的恒星現(xiàn)象表面上并沒有太多共同之處：造父變星是有規(guī)律變亮變暗的脈動(dòng)恒星，ia型超新星是災(zāi)難性的爆炸，標(biāo)志著熾熱致密的白矮星的垂死掙扎。然而，兩者都可以被天文學(xué)家用來測量天體的距離。
確定一個(gè)天體的距離對天文學(xué)家來說是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)；很難區(qū)分離地球較近的暗淡天體和明亮遙遠(yuǎn)的天體。為了幫助克服這一挑戰(zhàn)，天文學(xué)家們開發(fā)了所謂的宇宙距離階梯，這是一系列確定距離的方法，由他們可以測量的相對距離組織起來。這個(gè)階梯中的兩個(gè)重要步驟是造父變星和超新星：造父變星，因?yàn)樗鼈兠}動(dòng)的周期可以用來計(jì)算它們的距離；超新星，因?yàn)槊恳活wia型超新星爆炸都達(dá)到相同的已知光度，這意味著從地球上看它的亮度可以用來推導(dǎo)它的距離。所有這些星系都擁有造父變星，并且在過去的40年里至少發(fā)生過一次ia型超新星爆炸。其中一個(gè)星系，NGC 2525它甚至包含了一顆超新星非凡的時(shí)間.
甚至在發(fā)射之前，哈勃望遠(yuǎn)鏡的主要科學(xué)目標(biāo)之一就是觀測造父變星和超新星。這些觀測可以幫助測量宇宙的膨脹速率，天文學(xué)家稱之為哈勃常數(shù)。一代又一代的天文學(xué)家利用哈勃望遠(yuǎn)鏡1000多小時(shí)的觀測數(shù)據(jù)，在近30年的時(shí)間里對這一數(shù)值進(jìn)行了修正。最近，一個(gè)天文學(xué)家小組[1]利用哈勃望遠(yuǎn)鏡在過去40年中觀測到的所有超新星－－包括圖片中的那些－－來確定哈勃常數(shù)為73.04 1：04 kms－1 Mpc－1[2].
“這就是建造哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的目的。你從望遠(yuǎn)鏡的黃金標(biāo)準(zhǔn)中得到宇宙的標(biāo)準(zhǔn)尺度，諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、馬里蘭州巴爾的摩市約翰·霍普金斯大學(xué)的亞當(dāng)·里斯說這是哈勃的巨著?！?/p>
有趣的是，由望遠(yuǎn)鏡觀測數(shù)據(jù)確定的膨脹速率與我們目前標(biāo)準(zhǔn)宇宙宇宙學(xué)模型預(yù)測的數(shù)值有顯著差異。哈勃數(shù)據(jù)的豐富性意味著，這不太可能因?yàn)檎`導(dǎo)性觀測的偶然選擇而發(fā)生。
哈勃望遠(yuǎn)鏡觀測到的造父變星和超新星宿主星系的廣泛集合，在六個(gè)不同的觀測時(shí)間方案中被挑選出[3]雖然這些提議是哈勃十年來精確測量宇宙膨脹速率的探索的一部分，但這些觀測也產(chǎn)生了大量美麗的星系圖像，例如NGC 5643, NGC 7329以及NGC 3254還有一些照片曾出現(xiàn)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.
