哈勃常数(H0)表征当今宇宙的膨胀率，它是宇宙学中一个重要参数，宇宙距离和年龄都与其密切相关，因此精确确定哈勃常数的值对宇宙学研究意义重大。一般有两种方法测量哈勃常数，一种是利用近邻宇宙中的Ia型超新星直接测量，另一种是利用早期宇宙的微波背景辐射间接测量哈勃常数。最近的研究发现两种方法的测量结果存在明显的偏差，并且这种偏差已经达到了5个标准偏差，称为哈勃常数危机（图1）。如何解决这一危机已经成为当今宇宙学的重要课题。

图1.早期宇宙探针和晚期宇宙探针测量的哈勃常数（Riess 2019）。

快速射电暴（fast radio burst, FRB）是宇宙中一种明亮且持续时间极短的射电爆发现象。它的一个重要的特征是其远超银河系贡献的色散量（传播路径上电子数密度的积分）。快速射电暴的色散量可以分为三部分：银河系、宿主星系和星系际介质的贡献，其中星系际介质色散包含宇宙学距离信息，可以作为宇宙探针。但在观测上宿主星系和星系际介质色散量耦合在一起，所以关键问题是如何确定它们的分布。研究人员利用最先进的IllustrisTNG宇宙学模拟给出了宿主星系和星系际介质的色散量的概率分布，并利用18个具有红移的快速射电暴，得到哈勃常数 km/s/Mpc（误差为8%，图2）。该结果在1个标准偏差内与微波背景辐射和Ia型超新星的测量结果一致，但更接近于前者的测量值。随着射电望远镜技术的快速发展，定位的快速射电暴数目会快速增长。研究人员模拟了100个有红移测量的快速射电暴，发现测量哈勃常数的误测量误差可以达到2.6%，从而解决哈勃常数危机。

图2.利用18个快速射电暴测量的哈勃常数。

这项工作于2022年3月以An 8 per cent determination of the Hubble constant from localized fast radio bursts为题发表在英国《皇家天文学会月刊：快报》（《MNRAS: Letters》）。这项工作提出了测量哈勃常数的新方法，为解决哈勃常数危机提供了新途径。南京大学天文与空间科学学院博士研究生吴沁为论文第一作者，张国强为第二作者，王发印教授为通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费的支持。

7月11日，《自然.天文学》(Nature Astronomy)杂志在其"研究亮点" (Research Highlight) 栏目中，以标题"逼近哈勃常数"(Closing in on the Hubble constant)为题报道了这一研究成果。报道指出，该研究利用从宇宙学模拟中提取的概率分布来描述色散量，以避免不受控制的系统误差。《自然.天文学》杂志报道最后称：他们预计，利用100个定位的快速射电暴测量的哈勃常数在1个标准偏差能把不确定性降低到2.6%，这一精度与75个银河系造父变星测量的哈勃常数相当。

论文链接：https://doi.org/10.1093/mnrasl/slac022

《自然.天文学》杂志报道链接：

https://www.nature.com/articles/s41550-022-01752-6