Valami felmerült a kozmológiában, ami arra késztethet bennünket, hogy néhány tankönyvet újraírjunk. Az egész a Világegyetem tágulásának mérésén alapul, amely nyilvánvalóan a kozmosz megértésének szép kulcseleme.
Az univerzum terjeszkedését két dolog szabályozza: sötét energia és sötét anyag. Olyanok, mint a kozmosz yin és yang. Az egyik a tágulást hajtja, míg az egyik a fékeket feszíti. A Sötét Energia az univerzumot folyamatosan terjeszti, míg a Sötét Anyag biztosítja azt a gravitációt, amely késlelteti ezt a tágulást. És a mai napig a Sötét Energia állandó erőnek tűnt, soha nem integetett.
Hogyan ismert ez? Nos, a kozmikus mikrohullámú háttér (CMB) az egyik módja a terjeszkedés mérésének. A CMB olyan, mint visszhang a világegyetem kezdeti napjaiból. Ez a bizonyíték maradt el attól a pillanattól kezdve, hogy körülbelül 380 000 évvel a nagy robbanás után, amikor az Univerzum terjeszkedési üteme stabilizálódott. A CMB a legtöbb információ forrása a sötét energiáról és a sötét anyagról. (A CMB-t saját maga hallhatja úgy, hogy bekapcsolja a háztartási rádiót, és beállítja a statikus beállítást. Ennek a statikusnak egy kis százaléka a CMB-től származik. Ez olyan, mintha meghallgatnánk a Nagyrobbanás visszhangját.)
A CMB-t elég alaposan megmértük és tanulmányoztuk, leginkább az ESA Planck Obszervatóriuma és a Wilkinson mikrohullámú anizotropia szonda (WMAP) segítségével. Különösen a Planck adott pillanatképet a korai világegyetemről, amely lehetővé tette a kozmológusoknak, hogy megjósolják az univerzum terjedését. Az univerzum terjeszkedésének megértése azonban nem csak a CMB tanulmányozásából származik, hanem a Hubble-állandóból is.
A Hubble-állandó Edwin Hubble nevű amerikai csillagászról kapta a nevét, aki megfigyelte, hogy a galaxisok tágulási sebessége vöröseltolódással igazolható. A Hubble megfigyelte a Cepheid változó csillagokat is. Ez egy olyan standard gyertya, amely megbízható mérési eredményeket nyújt a galaxisok közötti távolságoktól. A két megfigyelés, a sebesség és a távolság kombinálásával mérhető volt az univerzum tágulása.
Szóval kétféle módon mérhetjük az Univerzum terjedését, és többnyire egyetértenek egymással. Nem volt különbség a néhány százalékpont között, de ez a mérési hibák tartományán belül volt.
De most valami megváltozott.
Egy új cikkben Dr. Adam Riess, a Johns Hopkins Egyetem és csapata szigorúbb mérési eredményeket jelentettek az Univerzum terjeszkedésével kapcsolatban. Riess és csapata a Hubble Űrtávcsövet használta, hogy megfigyeljen 18 standard gyertyát a fogadó galaxisokban, és csökkentette a standard gyertyák korábbi tanulmányaiban rejlő bizonytalanságot.
Ennek a pontosabb mérésnek az eredménye az, hogy a Hubble-állandó finomításra került. És ez viszont növelte a különbséget az Univerzum terjedésének két módja között. A különbség, amit a Hubble-állandó mond nekünk, a tágulási sebesség, és amit a CMB, a Planck űrhajó által mért, a tágulási sebesség között, most 8%. És a 8% túl nagy eltérés, hogy mérési hibának lehessen magyarázni.
Ebből az esik, hogy valószínűleg felül kell vizsgálnunk a kozmológia standard modelljét, hogy ezt valamilyen módon figyelembe vegyük. És jelenleg csak azt tudjuk kitalálni, hogy mit kell változtatni. Legalább néhány jelölt van.
Középpontjában a Sötét Anyag és hogyan viselkedhet. Lehetséges, hogy a sötét anyagot egy olyan erő befolyásolja az univerzumban, amely nem hat másra. Mivel oly keveset tudunk a Sötét Anyagról, és maga a név alig több, mint helyőrző valami számára, amire szinte teljesen tudatlanok vagyunk, ez lehet az.
Vagy ennek lehet valami köze a Sötét Energia-hoz. A neve valójában csak helyőrző valami számára, amiről szinte semmit sem tudunk. A sötét energia talán nem állandó, ahogy gondoltuk, hanem az idő múlásával megváltozik, hogy erősebbé váljon, mint a múltban. Ez figyelembe veheti az eltérést.
A harmadik lehetőség az, hogy a szabványos gyertyák nem azok a távolság megbízható mutatói, amire gondoltuk. Korábban finomítottuk a standard gyertyák méréseit, talán megint megtesszük.
Ahol ez az összes vezet, ezen a ponton nyitott a spekulációra. Az univerzum tágulási sebessége korábban megváltozott; körülbelül 7,5 milliárd évvel ezelőtt felgyorsult. Talán újra megváltozik, most a mi időnkben. Mivel a Sötét Energia úgynevezett üres helyet foglal el, valószínűleg többet fog létrehozni a bővítés folytatódásával. Lehet, hogy elértünk egy másik fordulópontot vagy egyensúlyt.
Az egyetlen dolog, hogy rejtély. Az egyiket megértjük.
