Ceva ciudat se întâmplă în Univers: cum să explici inconsecvențele în constanta Hubble

Datele culese de telescopul spațial Hubble de-a lungul a trei decenii au oferit o nouă, mai precisă

măsurarea vitezei de expansiune a Universului. Dar ceva ciudat se întâmplă în Univers - datele nu sunt de acord cu predicțiile teoretice.

Expansiunea universului

Căutarea ratei de expansiune a Universului a fost una dintre celeprincipalele sarcini ale cosmologiei secolului al XX-lea. La urma urmei, fără date observaționale despre expansiunea, contracția sau imobilitatea spațiului, oamenii de știință nu ar avea nicio idee dacă Universul se mișcă sau nu, precum și cea mai mică idee despre vârsta lui. Unul dintre oamenii de știință care a adus o contribuție uriașă la această problemă este Edwin Hubble.

Acum o sută de ani acest astronom americana descoperit multe galaxii în afara Căii Lactee. Și nu au stat nemișcate. Hubble a descoperit că, cu cât o galaxie este mai departe, cu atât se îndepărtează mai repede de noi. Acest lucru poate fi interpretat ca o expansiune uniformă a spațiului. . Astronomul chiar a spus că a studiat galaxiile pur și simplu ca „markeri ai spațiului.” Cu toate acestea, nu a fost niciodată complet convins de ideea unui univers în expansiune uniformă. Omul de știință a bănuit că măsurătorile sale ar putea indica că ceva și mai ciudat. se întâmpla în spațiu.

constanta Hubble

După ani de muncă, a apărut constanta Hubble -un coeficient care este inclus în legea cu același nume, care leagă distanța de un obiect extragalactic cu viteza de îndepărtare a acestuia.Cu cuvinte simple, această constantă stabilește rata de expansiune a Universului și oferă baza pentru estimarea dimensiunii și vârsta Universului.

Valoarea constantei Hubble a fost rafinată de-a lungul multor ani.În 2015, se credea că cea mai precisă valoare se apropie de 70 km/s per megaparsec (1 Mpc înseamnă aproximativ 3 milioane de ani lumină). De exemplu, dacă o galaxie este situată la o distanță de 100 Mpc de noi, atunci ne putem aștepta să se îndepărteze de galaxia noastră cu o viteză de aproximativ 70⋅100 = 7.300 km/s.

În general, acest număr este dificil de determinat deoareceDiferite observatoare care studiază diferite regiuni ale Universului au produs rezultate diferite. Conform unui comunicat de presă al NASA, un nou studiu și analiză a datelor Hubble ar fi putut tocmai să fi dezvăluit răspunsul corect.

Noua constanta

Într-un nou studiu, colaborarea științificăStudiul Ratei de Expansiune a Universului (SHOES) a analizat 42 de supernove, dintre care aproximativ una a explodat o dată pe an. Rezultatele oamenilor de știință sunt aproape de două ori mai mari decât eșantionul anterior de markeri de distanță cosmică. Cercetătorii au reanalizat, de asemenea, toate datele anterioare. Ca rezultat, noua constantă Hubble se bazează pe un set de date care include mai mult de 1.000 de orbite ale telescopului spațial Hubble.

Când NASA a conceput-o în anii 1970construcție, una dintre principalele justificări pentru cheltuiala și munca enormă a fost oportunitatea de a observa Cefeide. Acestea sunt stele care se luminează și se estompează periodic.Cefeidele au fost multă vreme standardul de aur pentru măsurarea distanțelor cosmice, încă de când utilitatea lor a fost descoperită de astronomul Henrietta Swan Leavitt în 1912. Pentru a calcula distanțe mult mai mari, astronomii folosesc supernove de tip Ia.

Împreună, aceste obiecte au construit o „scara de distanță cosmică” în univers.

Ca rezultat, constanta Hubble, care a fost calculatăEchipa a descoperit 73±1 km/s per 1 Mpc. Acest lucru reduce eroarea la doar 1,4%, ceea ce este mult mai precis decât alte măsurători. Datele îmbunătățite îi vor ajuta pe astronomi să-și îmbunătățească modelele de cosmologie, inclusiv mai precise. estimări ale vârstei Universului și viitorului ei.

Incoerența spațiului

Problema este că prin combinarea StandarduluiModelul cosmologic al Universului și măsurătorile din misiunea Planck a Agenției Spațiale Europene (care a observat fundalul cosmic cu microunde în urmă cu 13,8 miliarde de ani), astronomii prevăd o valoare mai mică pentru constanta Hubble: 67,5 ± 0,5 km/s per megaparsec.

Astronomii explică acest lucru spunând că este posibilconstanta Hubble este mai mare în universul nostru local și mai mică în locurile sale mai îndepărtate. Este de remarcat faptul că autorii noii lucrări consideră că ambii indicatori sunt corecti. Doar că există încă o fizică nedescoperită care va ajuta să o explice.

În același timp, laureatul Premiului Nobel Adam Riess,care conduce Scientific Collaboration to Study the Expansion Rate of the Universe (SHOES), lui „nu-i pasă de valoarea specifică, dar îi place să o folosească pentru a studia Universul”.

Citeste mai mult

„A cincea forță” creează „pereți” invizibili în univers. Principalul lucru despre noua teorie a fizicienilor

Nu ai văzut niciodată Soarele atât de aproape. Videoclipul Solar Orbiter publicat

Comparați cum a fost filmată eclipsa de Lună de NASA și Roscosmos