Die vom Hubble-Weltraumteleskop über drei Jahrzehnte gesammelten Daten haben ein neues, genaueres Ergebnis geliefert
Expansion des Universums
Die Suche nach der Expansionsrate des Universums war eine davonHauptaufgaben der Kosmologie des 20. Jahrhunderts. Denn ohne Beobachtungsdaten über die Ausdehnung, Kontraktion oder Unbeweglichkeit des Weltraums hätten Wissenschaftler keine Ahnung, ob sich das Universum bewegt oder nicht, und auch nicht die geringste Ahnung, wie alt es ist. Einer der Wissenschaftler, die einen großen Beitrag zu diesem Thema geleistet haben, ist Edwin Hubble.
Vor hundert Jahren dieser amerikanische Astronomentdeckte viele Galaxien außerhalb der Milchstraße. Und sie blieben nicht stehen. Hubble entdeckte, dass sich eine Galaxie umso schneller von uns entfernt, je weiter sie entfernt ist. Dies kann als gleichmäßige Ausdehnung des Weltraums interpretiert werden . Der Astronom sagte sogar, dass er Galaxien lediglich als „Marker des Weltraums“ untersuchte. Er war jedoch nie vollständig von der Idee eines gleichmäßig expandierenden Universums überzeugt. Der Wissenschaftler vermutete, dass seine Messungen auf etwas noch Seltsameres hinweisen könnten geschah im Weltraum.
Hubble-Konstante
Nach jahrelanger Arbeit erschien die Hubble-Konstante -ein Koeffizient, der im gleichnamigen Gesetz enthalten ist und die Entfernung zu einem extragalaktischen Objekt mit der Geschwindigkeit seiner Entfernung verbindet. Vereinfacht ausgedrückt legt diese Konstante die Expansionsrate des Universums fest und bietet die Grundlage für die Schätzung der Größe und Größe Alter des Universums.
Der Wert der Hubble-Konstante wurde über viele Jahre verfeinert.Im Jahr 2015 wurde angenommen, dass der genaueste Wert bei etwa 70 km/s pro Megaparsec liegt (1 Mpc entspricht etwa 3 Millionen Lichtjahren). Wenn sich beispielsweise eine Galaxie in einer Entfernung von 100 Mpc von uns befindet, können wir davon ausgehen, dass sie sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 70⋅100 = 7.300 km/s von unserer Galaxie entfernt.
Im Allgemeinen ist diese Zahl schwer zu ermitteln, daVerschiedene Observatorien, die unterschiedliche Regionen des Universums untersuchen, haben zu unterschiedlichen Ergebnissen geführt. Laut einer Pressemitteilung der NASA hat eine neue Studie und Analyse von Hubble-Daten möglicherweise gerade die richtige Antwort ergeben.
Neue Konstante
In einer neuen Studie wissenschaftliche ZusammenarbeitDie Studie zur Expansionsrate des Universums (SHOES) analysierte 42 Supernovae, von denen etwa eine einmal im Jahr explodierte. Die Ergebnisse der Wissenschaftler sind fast doppelt so groß wie die vorherige Stichprobe kosmischer Distanzmarkierungen. Die Forscher analysierten außerdem alle vorherigen Daten erneut. Damit basiert die neue Hubble-Konstante auf einem Datensatz, der mehr als 1.000 Umlaufbahnen des Hubble-Weltraumteleskops umfasst.
Als die NASA es in den 1970er Jahren konzipierteWährend des Baus war eine der Hauptgründe für die Kosten und den enormen Aufwand die Möglichkeit, Cepheiden zu beobachten. Dies sind Sterne, die periodisch heller und dunkler werden, seit ihre Nützlichkeit 1912 von der Astronomin Henrietta Swan Leavitt entdeckt wurde. Um viel größere Entfernungen zu berechnen, verwenden Astronomen Supernovae vom Typ Ia.
Zusammen haben diese Objekte eine „kosmische Distanzleiter“ im Universum aufgebaut.
Als Ergebnis wurde die Hubble-Konstante berechnetDas Team fand 73 ± 1 km/s pro 1 Mpc. Dies reduziert den Fehler auf nur 1,4 %, was viel genauer ist als bei anderen Messungen. Die verbesserten Daten werden Astronomen dabei helfen, ihre Modelle der Kosmologie zu verbessern, darunter auch genauere Schätzungen des Alters des Universums und seiner Zukunft.
Rauminkonsistenz
Das Problem besteht darin, dass durch die Kombination von StandardBasierend auf dem kosmologischen Modell des Universums und Messungen der Planck-Mission der Europäischen Weltraumorganisation (die vor 13,8 Milliarden Jahren den kosmischen Mikrowellenhintergrund beobachtete) sagen Astronomen einen niedrigeren Wert für die Hubble-Konstante voraus: 67,5 ± 0,5 km/s pro Megaparsec.
Astronomen erklären dies, indem sie sagen, dass es möglich istDie Hubble-Konstante ist in unserem Lokaluniversum größer und an weiter entfernten Orten kleiner. Es ist bemerkenswert, dass die Autoren der neuen Arbeit glauben, dass beide Indikatoren korrekt sind. Es ist nur so, dass es noch unentdeckte Physik gibt, die helfen wird, es zu erklären.
Gleichzeitig erklärte der Nobelpreisträger Adam Riess,der die Scientific Collaboration to Study the Expansion Rate of the Universe (SHOES) leitet, „ist ihm der konkrete Wert egal, sondern er nutzt ihn gerne zur Erforschung des Universums.“
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