Dane zebrane przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a na przestrzeni trzech dekad dostarczyły nowych, dokładniejszych danych
Ekspansja wszechświata
Poszukiwanie tempa ekspansji Wszechświata było jednym z nichgłówne zadania kosmologii XX wieku. Przecież bez danych obserwacyjnych na temat rozszerzania się, kurczenia czy bezruchu przestrzeni naukowcy nie mieliby pojęcia, czy Wszechświat się porusza, czy nie, ani najmniejszego pojęcia o jego wieku. Jednym z naukowców, który wniósł ogromny wkład w tę kwestię, jest Edwin Hubble.
Sto lat temu ten amerykański astronomodkrył wiele galaktyk poza Drogą Mleczną. I nie stały one w miejscu. Hubble odkrył, że im dalej znajduje się galaktyka, tym szybciej się od nas oddala. Można to zinterpretować jako równomierną ekspansję przestrzeni . Astronom powiedział nawet, że bada galaktyki po prostu jako „znaczniki przestrzeni". Jednak nigdy do końca nie był przekonany do idei równomiernie rozszerzającego się wszechświata. Naukowiec podejrzewał, że jego pomiary mogą wskazywać, że dzieje się coś jeszcze dziwniejszego działo się w kosmosie.
Stała Hubble'a
Po latach pracy pojawiła się stała Hubble'a -współczynnik zawarty w prawie o tej samej nazwie, który łączy odległość do obiektu pozagalaktycznego z prędkością jego usuwania. Krótko mówiąc, stała ta wyznacza tempo ekspansji Wszechświata i stanowi podstawę do szacowania wielkości i wiek Wszechświata.
Wartość stałej Hubble'a była udoskonalana przez wiele lat.W 2015 r. uważano, że najdokładniejsza wartość wynosi blisko 70 km/s na megaparsek (1 Mpc to około 3 miliony lat świetlnych). Przykładowo, jeśli jakaś galaktyka znajduje się w odległości 100 Mpc od nas, to możemy spodziewać się, że oddala się od naszej Galaktyki z prędkością około 70⋅100 = 7300 km/s.
Ogólnie rzecz biorąc, liczba ta jest trudna do ustalenia, ponieważRóżne obserwatoria badające różne regiony Wszechświata dały różne wyniki. Według komunikatu prasowego NASA nowe badanie i analiza danych z Hubble'a mogły właśnie ujawnić poprawną odpowiedź.
Nowa stała
W nowym badaniu współpraca naukowaW ramach badania szybkości ekspansji wszechświata (SHOES) przeanalizowano 42 supernowe, z których mniej więcej jedna eksplodowała raz w roku. Wyniki naukowców są prawie dwukrotnie większe niż poprzednia próbka markerów odległości kosmicznych. Naukowcy ponownie przeanalizowali także wszystkie poprzednie dane. W rezultacie nowa stała Hubble'a opiera się na zbiorze danych obejmującym ponad 1000 orbit kosmicznego teleskopu Hubble'a.
Kiedy NASA wymyśliła to w latach 70budowy, jednym z głównych uzasadnień wydatków i ogromnej pracy była możliwość obserwacji cefeid. Są to gwiazdy, które okresowo jaśnieją i przygasają. Cefeidy od dawna stanowią złoty standard w pomiarach odległości kosmicznych, odkąd ich użyteczność odkryła astronom Henrietta Swan Leavitt w 1912 roku. Aby obliczyć znacznie większe odległości, astronomowie wykorzystują supernowe typu Ia.
Razem te obiekty zbudowały we wszechświecie „kosmiczną drabinę odległości”.
W rezultacie obliczono stałą Hubble'azespół odkrył 73±1 km/s na 1 Mpc. Zmniejsza to błąd do zaledwie 1,4%, co jest wartością znacznie dokładniejszą niż w przypadku innych pomiarów. Ulepszone dane pomogą astronomom ulepszyć swoje modele kosmologiczne, w tym zwiększyć dokładność szacunki wieku Wszechświata i jego przyszłości.
Niespójność przestrzeni
Problem w tym, że łącząc Standardkosmologiczny model Wszechświata i pomiary z misji Planck Europejskiej Agencji Kosmicznej (która obserwowała kosmiczne mikrofalowe tło 13,8 miliarda lat temu), astronomowie przewidują niższą wartość stałej Hubble'a: 67,5 ± 0,5 km/s na megaparsek.
Astronomowie tłumaczą to, mówiąc, że jest to możliwestała Hubble'a jest większa w naszym lokalnym wszechświecie i mniejsza w bardziej odległych miejscach. Warto zauważyć, że autorzy nowej pracy uważają, że oba wskaźniki są prawidłowe. Tyle, że wciąż istnieje nieodkryta fizyka, która pomoże to wyjaśnić.
W tym samym czasie laureat Nagrody Nobla Adam Riessktóry kieruje współpracą naukową na rzecz badania tempa ekspansji wszechświata (BUTY), „nie przejmuje się konkretną wartością, ale lubi ją wykorzystywać do badania Wszechświata”.
Czytaj więcej
„Piąta siła” tworzy niewidzialne „ściany” we wszechświecie. Najważniejsze w nowej teorii fizyków
Nigdy nie widziałeś Słońca tak blisko. Opublikowano wideo Solar Orbiter
Porównaj, jak zaćmienie Księżyca zostało sfilmowane przez NASA i Roscosmos