A Hubble-állandó olyan egység, amely leírja, hogy az univerzum milyen gyorsan növekszik különböző távolságra az űr egy adott pontjától. Ez az egyik kulcsfontosságú tényező az univerzum evolúciójának megértésében - és a kutatók belemerülnek a valódi értékéről folytatott vitába.
Hogyan fedezték fel a Hubble-állandót?
A Hubble-állandót először az 1920-as években számolta ki Edwin Hubble amerikai csillagász. Felfedezte, hogy a NASA szerint a homályos, felhőszerű égi tárgyak távoli galaxisok, amelyek a Tejút galaxisunk területén kívül helyezkednek el.
Korábban, Henrietta Leavitt amerikai csillagász azt mutatta, hogy a Cepheid változónak nevezett speciális csillagok, amelyek fényessége rendszeresen növekszik és esik, szoros korrelációban vannak variációjuk időszaka és belső fényerejük között. Hubble tudta, hogy a Cepheid mennyire fényes és mennyire homályos a Földről nézve, amikor a Földről látta, és így meghatározta a Cepheid távolságát.
Amit Hubble talált, figyelemre méltó. Úgy tűnt, hogy a világegyetemben az összes galaxis távolodik bolygóinktól. Ráadásul minél távolabbi a galaxis, annál gyorsabban távolodott el. Ez a megfigyelés, amelyet Hubble tett 1929-ben, alapjául szolgált a Hubble-törvénynek, amely kimondja, hogy összefüggés van egy távolság között, amelyben egy tárgy a kozmoszban van tőlünk, és a sebesség, amelyben az objektum távolodik - mondja egy magyarázó. a Cornell Egyetemen.
A Föld egyébként nincs valamely kiváltságos helyen a világegyetem központjában. Bármely megfigyelő, a kozmosz bármely pontján, látni fogja, hogy a mennyei entitások elmozdulnak egy olyan sebességgel, amely növekszik a távolsággal.
Adatainak felhasználásával Hubble megpróbálta megbecsülni a nevét viselő állandó értéket, és körülbelül 342 000 mph / millió fényév értékkel, vagy 501 kilométer / másodperc / megaparsec (Mpc) értékkel jár a kozmológusok egységeiben. (A megaparsec értéke 3,26 millió fényév.) A pontosabb modern technikák finomították ezt a kezdeti mérést, és azt mutatták, hogy körülbelül tízszeresére túl magas volt.
Miért változik a Hubble-állandó?
Az a kérdés, hogy pontosan mennyi Hubble volt elhagyva, továbbra is vita kérdése. Az 1990-es években a csillagászok rájöttek, hogy a távoli szupernóvák halványabbak, és ennélfogva távolabb vannak, mint azt korábban feltételezték. Ez a megállapítás azt jelezte, hogy a világegyetem nemcsak bővült, hanem egyre gyorsabban bővült. Az eredményhez sötét energiát kellett hozzáadni - egy titokzatos erőt, amely mindent eloszlat a kozmoszban - a világegyetem kozmológusai modelljébe.
A meglepetés után a kutatók megpróbálták meghatározni a kozmikus gyorsulás sebességét, hogy kitalálják, hogyan kezdődött és alakult az univerzum, és mi lesz végső sorsa. A Cepheid változókból és más asztrofizikai forrásokból származó adatok szerint a Hubble-állandó 50,400 mph / millió fényév (73,4 km / s / Mpc) 2016-ban.
De egy alternatív számot kaptunk az Európai Űrügynökség Planck műholdas információiból. Az űrhajó az elmúlt 10 évben a kozmikus mikrohullámú háttér méréseit töltötte - egy visszhang a Nagyrobbanásból, amely adatokat tartalmaz az univerzum alapvető paramétereiről. Planck úgy találta, hogy a Hubble-állandó 46 200 mph / millió fényév (67,4 km / s / Mpc) 2018-ban.
Lehet, hogy a két érték nem különbözik egymástól. De mindegyik rendkívül pontos, és nem tartalmazzák az átfedést a hibasávok között. Ha a Cepheid becslése helytelen, ez azt jelenti, hogy a csillagászok minden távolságmérése hibás volt a Hubble napja óta. Ha a második becslés helytelen, akkor új és egzotikus fizikát kell bevezetni a világegyetem fizikus modelljeibe. Eddig egyetlen tudóscsoport sem, amely meghatározta a számokat, nem volt hajlandó elismerni nagyobb mérési hibákat.
2019 júliusában a csillagászok új technikát alkalmaztak a Hubble-állandó új számításának kidolgozására. A kutatók a vörös óriáscsillagok fényét tanulmányozták, amelyek élettartama végén ugyanazt a csúcsfényt érik el. Ez azt jelenti, hogy a cefeidekhez hasonlóan a csillagászok megnézhetik, milyen homályos vörös óriáscsillagok jelennek meg a Földről, és megbecsülik a távolságot. Az új érték közvetlenül a két régi között ült - 47 300 mph / millió fényév (69,8 km / s / Mpc) -, de a tudósok még nem hirdették meg a győzelmet.
"Kötélmegszakítót akartunk készíteni" - mondta a Live Sciencenek Barry Madore, a Chicagói Egyetemi csillagász és a legújabb méréseket végző csapat tagja. "De nem azt mondta, hogy ez az oldal vagy az oldal megfelelő. Azt mondta, hogy sokkal nagyobb lejtő van, mint mindenki korábban gondolta."
A vita folytatódik. Néhányan azt javasolták, hogy a Lézer-interferométer gravitációs hullámok megfigyelőközpontja (LIGO), amely a téridő-szövet hullámait vizsgálja egymástól összetört távoli neutroncsillagok által, további független adatpontot szolgáltathat. Mások a gravitációs lencsére irányulnak, amely akkor fordul elő, amikor a rendkívül masszív tárgyak hajlítanak és lógnak a téridőben, mint egy nagyító, miközben a még távolabbi entitásokat is bepillantják, hogy tisztázzák az eltérést. De ebben a pillanatban senki sem biztos abban, hol és mikor jelenik meg a végső válasz a Hubble-állandóval kapcsolatban.
