Ha úgy gondoljuk, hogy megértjük az Univerzumot, akkor jönnek néhány csillagászok, akik mindent megtesznek. Ebben az esetben valami nélkülözhetetlen mindazt, amit tudunk és látunk, megfordult a fején: maga a Világegyetem, más néven a Hubble-állandó bővülési sebessége.
A Hubble távcsövet használó csillagászok egy csoportja megállapította, hogy a tágulási sebesség öt és kilenc százalék között gyorsabb, mint az előzőleg mértek. A Hubble-állandó nem olyan érdekes, amely a mérés következő előrehaladtáig megőrizhető. Ez nélkülözhetetlen része minden létező természetnek.
"Ez a meglepő eredmény fontos útmutatás lehet az univerzum azon titokzatos részeinek megértésében, amelyek mindent 95 százalékban alkotnak, és nem bocsátanak ki fényt, például sötét energiát, sötét anyagot és sötét sugárzást" - mondta a tanulmányvezető és a Nobel-díjas. Adam Riess az Űrtávcső tudományos intézetéből és a Johns Hopkins Egyetemen, mindkettő Baltimore-ban (Maryland).
De mielőtt megvizsgálnánk ennek a tanulmánynak a következményeit, készítsünk egy kicsit biztonsági másolatot, és nézzük meg, hogyan mérjük a Hubble-állandót.
Az Univerzum terjedési sebességének mérése trükkös üzlet. A tetején lévő kép felhasználásával így működik:
- A Tejúton a Hubble teleszkóp segítségével mérik a távolságot a Cepheid változókhoz, amely egy pulzáló csillag típusa. A Parallax-ot használják erre, a parallaxis pedig a geometria alapvető eszköze, amelyet szintén használnak a felmérésben. A csillagászok tudják, mi a cefeidek valódi fényereje, így összehasonlítva, hogy a Földtől való látszólagos fényerősségükhöz pontosan meghatározzuk a csillag és köztünk lévő távolságot. A pulzációs sebességük szintén finomítja a távolság kiszámítását. Ezért a ceheid változókat néha „kozmikus mércéknek” hívják.
- Ezután a csillagászok más közeli galaxisokra fordítják látnivalóikat, amelyek nemcsak a Cepheid változókat tartalmazzák, hanem az 1a típusú szupernóva, egy másik jól megérthető csillagtípus is. Ezek a szupernóvák, amelyek természetesen robbanó csillagok, egy másik megbízható mércéje a csillagászoknak. Ezeknek a galaxisoknak a távolságát a cefeidek segítségével kapják meg, hogy megmérjék a szupernóvák valódi fényerejét.
- Ezután a csillagászok a Hubble-t még távolabbi galaxisokra mutatják. Ezek annyira távoliak, hogy azokban a galaxisokban semmilyen cefeid nem látható. De az 1a típusú szupernóvák annyira fényesek, hogy még hatalmas távolságokon is láthatók. Ezután a csillagászok összehasonlítják a szupernóvák valódi és látszólagos fényerejét, hogy megmérjék azt a távolságot, ahol az Univerzum tágulása látható. A távoli szupernóvákból származó fény „vörös-eltolódott” vagy megnyújtódik a tér tágulásával. Ha a mért távolságot összehasonlítják a fény piros eltolódásával, akkor ez megmutatja az Univerzum tágulási sebességét.
- Lélegezz be mély lélegzetet, és olvassa el újra.
Ennek nagy része az, hogy még pontosabban megmérjük az Univerzum tágulási sebességét. A mérés bizonytalansága 2,4% -ra csökken. A kihívást jelentő rész az, hogy a modern világegyetem ilyen mértékű terjedési sebessége nem jár a korai világegyetem méréseivel.
A korai világegyetem tágulási sebességét a Nagyrobbanás bal oldali sugárzása alapján határozzák meg. Amikor ezt a kozmikus utánvilágítást a NASA Wilkinson mikrohullámú anizotrópiás szonda (WMAP) és az ESA Planck műholdja méri, akkor az alacsonyabb tágulási sebességgel jár. Tehát a kettő nem sorba áll. Olyan, mint egy híd építése, ahol az építkezés mindkét végén megkezdődik, és a középre jutáskor meg kell egyeznie. (Figyelem: Fogalmam sincs, hogy ilyen módon épülnek-e hidak.)
"Két végből indul, és arra számít, hogy közepén találkozik, ha az összes rajz helyes és a mérések helyesek" - mondta Riess. "De a végek nem igazán találkoznak a közepén, és tudni akarjuk, miért."
„Ha tudjuk az univerzumban levő dolgok kezdeti mennyiségét, például a sötét energiát és a sötét anyagot, és a fizika helyes, akkor a rövid mérés után röviddel a nagyroham után mehetünk egy mérésből, és ezt a megértést felhasználhatjuk annak előrejelzésére, hogy Az univerzumnak ma gyorsan bővülnie kell ”- mondta Riess. "Ha ez az eltérés fennmarad, úgy tűnik, hogy valószínűleg nincs megfelelő megértésünk, és ez megváltoztatja, hogy mekkora legyen a Hubble-állandó ma."
Miért nem feltétlenül adja hozzá, ennek a móka és talán őrült is része.
Amit Sötét Energiának hívunk, az az erő, amely a Világegyetem tágulását vezérli. Erõsebbé válik a Sötét Energia? Vagy mi lenne a Sötét Anyaggal, amely az univerzum tömegének legnagyobb részét tartalmazza. Tudjuk, hogy nem sokat tudunk róla. Talán még kevesebbet is tudunk, és jellege az idő múlásával változik.
„Olyan keveset tudunk az univerzum sötét részeiről, fontos megmérni, hogy a kozmikus történelem során hogyan tolják és vonják be az űrbe” - mondta Lucas Macri, a Texas Station A&M Egyeteme, a College Station, a tanulmány egyik fő munkatársa.
A csapat továbbra is a Hubble-rel dolgozik, hogy csökkentse a tágulási sebesség mérésének bizonytalanságát. Az olyan műszerek, mint a James Webb Űrtávcső és az Európai Rendkívül Nagy Távcső segíthet a mérés még finomításában, és segíthetnek ennek a kényszerítő kérdésnek a kezelésében.
