Der sker noget mærkeligt i universet: hvordan man forklarer uoverensstemmelser i Hubble-konstanten

Data indsamlet af Hubble-rumteleskopet over tre årtier har givet en ny, mere nøjagtig

måling af universets ekspansionshastighed. Men noget mærkeligt sker i universet - dataene stemmer ikke overens med teoretiske forudsigelser.

Universets ekspansion

Søgningen efter universets ekspansionshastighed var en af ​​devigtigste opgaver for kosmologi i det tyvende århundrede. Uden observationsdata om rummets udvidelse, sammentrækning eller ubevægelighed ville forskerne trods alt ikke have en anelse om, hvorvidt universet bevæger sig eller ej, såvel som den mindste idé om dets alder. En af de videnskabsmænd, der ydede et stort bidrag til dette spørgsmål, er Edwin Hubble.

For hundrede år siden denne amerikanske astronomopdagede mange galakser uden for Mælkevejen. Og de stod ikke stille. Hubble opdagede, at jo længere væk en galakse er, jo hurtigere bevæger den sig væk fra os. Dette kan tolkes som en ensartet udvidelse af rummet . Astronomen sagde endda, at han blot studerede galakser som "rumsmarkører." hans målinger kan tyde på, at der sker noget endnu mærkeligere i rummet.

Hubble konstant

Efter års arbejde dukkede Hubble-konstanten op -en koefficient, der er inkluderet i loven af ​​samme navn, som forbinder afstanden til et ekstragalaktisk objekt med hastigheden af ​​dets fjernelse. Med enkle ord, sætter denne konstant universets ekspansionshastighed og giver grundlaget for at estimere størrelsen og universets alder.

Værdien af ​​Hubble-konstanten er blevet forfinet gennem mange år.I 2015 mente man, at den mest nøjagtige værdi var tæt på 70 km/s pr. megaparsec (1 Mpc er omkring 3 millioner lysår). For eksempel, hvis en galakse er placeret i en afstand af 100 Mpc fra os, så kan vi forvente, at den bevæger sig væk fra vores galakse med en hastighed på omkring 70⋅100 = 7.300 km/s.

Generelt er dette tal svært at bestemme pgaForskellige observatorier, der studerer forskellige områder af universet, har frembragt forskellige resultater. Ifølge en pressemeddelelse fra NASA kan en ny undersøgelse og analyse af Hubble-data netop have afsløret det rigtige svar.

Ny konstant

I en ny undersøgelse, videnskabeligt samarbejdeUndersøgelsen af ​​universets ekspansionshastighed (SHOES) analyserede 42 supernovaer, hvoraf den ene eksploderede en gang om året. Forskernes resultater er næsten dobbelt så store som den tidligere prøve af kosmiske afstandsmarkører. Forskerne genanalyserede også alle tidligere data. Som et resultat er den nye Hubble-konstant baseret på et datasæt, der omfatter mere end 1.000 kredsløb af Hubble-rumteleskopet.

Da NASA udtænkte det i 1970'ernekonstruktion, var en af ​​hovedbegrundelserne for udgiften og det enorme arbejde muligheden for at observere cepheiderne. Det er stjerner, der med jævne mellemrum lysner og dæmpes, har længe været guldstandarden for måling af kosmiske afstande, lige siden deres anvendelighed blev opdaget af astronomen Henrietta Swan Leavitt i 1912. For at beregne meget større afstande bruger astronomer Type Ia supernovaer.

Sammen har disse objekter bygget en "kosmisk afstandsstige" i universet.

Som et resultat blev Hubble-konstanten, som blev beregnetteam fandt 73±1 km/s pr. 1 mpc. Dette reducerer fejlen til kun 1,4 %, hvilket er meget mere nøjagtigt end andre målinger. De forbedrede data vil hjælpe astronomer med at forbedre deres modeller for kosmologi, herunder mere nøjagtige skøn over universets alder og dets fremtid.

Ruminkonsistens

Problemet er, at ved at kombinere Standardkosmologisk model af universet og målinger fra Den Europæiske Rumorganisations Planck-mission (som observerede den kosmiske mikrobølgebaggrund for 13,8 milliarder år siden), forudsiger astronomer en lavere værdi for Hubble-konstanten: 67,5 ± 0,5 km/s pr. megaparsek.

Astronomer forklarer dette ved at sige, at det er muligtHubble-konstanten er større i vores lokalunivers og mindre på dets fjernere steder. Det er bemærkelsesværdigt, at forfatterne af det nye værk mener, at begge indikatorer er korrekte. Det er bare, at der stadig er uopdaget fysik, der vil hjælpe med at forklare det.

Samtidig har nobelprismodtageren Adam Riess,som leder det videnskabelige samarbejde om at studere universets ekspansionshastighed (SHOES), han "er ligeglad med den specifikke værdi, men kan lide at bruge den til at studere universet."

Læs mere

Den "femte kraft" skaber usynlige "vægge" i universet. Det vigtigste ved den nye teori om fysikere

Du har aldrig set Solen så tæt på. Solar Orbiter-video offentliggjort

Sammenlign hvordan måneformørkelsen blev filmet af NASA og Roscosmos