HONOLULU - Kriza v fiziki je morda le še poglobila. Raziskovalci so s pogledom na to, kako se upogiba svetloba oddaljenih svetlih predmetov, razhajali med različnimi metodami za izračun stopnje širitve vesolja.
"Meritve so skladne z navedbo krize v kozmologiji," je med novicami v sredo (8. januarja) na 235. zasedanju ameriškega astronomskega strokovnjaka dejal Geoff Chih-Fan Chen, kozmolog na kalifornijski univerzi Davis. Društvo v Honolulu.
Sporna je številka, znana kot Hubblova stalnica. Prvi ameriški astronom Edwin Hubble ga je pred skoraj stoletjem izračunal, potem ko je spoznal, da vsaka galaksija v vesolju zadržuje od Zemlje s hitrostjo, sorazmerno oddaljenosti te galaksije od našega planeta.
To ne pomeni, da je Zemlja v središču kozmosa. Namesto tega je ugotovitev znanstvenikom povedala, da se vesolje širi in da obstaja neposredna povezava med tem, kako daleč sta dva predmeta in kako hitro se oddaljujeta drug od drugega. Hubblova konstanta ima vrednost, ki vključuje to povezavo med hitrostjo in razdaljo.
Težava je v tem, da se v zadnjih letih različne ekipe ne strinjajo o tem, kakšna je natančno vrednost te stalnice. Meritve, narejene z uporabo kozmičnega mikrovalovnega ozadja (CMB), ostanka Velikega poka, ki zagotavlja posnetek otroškega vesolja, kažejo, da je Hubblova stalnica 46.200 mph na milijon svetlobnih let (ali s pomočjo kozmoloških enot 67,4 kilometra / sekundo na megaparsec).
Toda s pogledom na pulzirajoče zvezde, znane kot cefidske spremenljivke, je druga skupina astronomov izračunala, da je Hubblova konstanta znašala 50.400 mph na milijon svetlobnih let (73,4 km / s / Mpc).
Razhajanje se zdi majhno, vendar med neodvisnimi vrednotami ni prekrivanja in nobena od strani ni bila pripravljena priznati večjih napak v svoji metodologiji.
Nova meritev, ki so jo naredili H0 objektivi v COSMOGRAIL-ovem sodelovanju z vodnjaki (H0LICOW), je bil poskus izračunati Hubble konstanto na povsem nov način. (COSMOGRAIL je kratica za kozmološko spremljanje gravitacijskih leč.)
Ta ukrep uporablja dejstvo, da bodo masivni predmeti v vesolju prepletali tkanino vesolja in časa, kar pomeni, da se bo svetloba upogibala, ko potuje mimo njih. Vrhunske entitete s črnimi luknjami, imenovane kvazarji, se včasih nahajajo za velikimi sprednjimi galaksijami, njihova svetloba pa se izkrivlja s tem postopkom upogibanja, ki ga poznamo kot gravitacijsko lečenje.
Z vesoljskim teleskopom Hubble je skupina H0LiCOW proučevala svetlobo šestih kvazarjev, ki so od Zemlje od 3 milijard do 6,5 milijarde svetlobnih let oddaljeni od Zemlje. Ko so črne luknje kvazarjev poskakovale, bi njihova svetloba utripala.
Vmešavajoča se gravitacijsko leča galaksija je upognila vsako kvazarjevo svetlobo in tako je kvazarjevo utripanje prispelo na Zemljo v različnih obdobjih, odvisno od poti, ki jo je prehodil okoli sprednje galaksije, je dejal Chen. Kot je dodal, je dolžina časovne zamude omogočila preizkus hitrosti širjenja vesolja.
H0LiCOW je uspel izpeljati vrednost Hubblove konstante 50.331 mph na milijon svetlobnih let (73,3 km / s / Mpc), ki je izredno blizu vrednosti, ki jo zagotavljajo Cepheidove spremenljivke, vendar precej daleč od meritve CMB.
"Posledica tega je, da je napetost zelo verjetno resnična," je dejal Chen in verjetno ni posledica napak v metodah vsakega pristopa.
Omeniti velja, da je lani med neodvisnimi rdečimi zvezdami med neodvisnimi merili stalnica Hubble, izračunana vrednost 47.300 mph na milijon svetlobnih let (69.8 km / s / Mpc).
Kljub temu je, kot je dejal Chen, različne številke dovolj daleč, da je v naših modelih vesolja mogoče nekaj narobe. Vse več fizikov to priznava, je dodal, ker se neodvisne meritve še naprej ne strinjajo. Raziskovalci bodo morda morali pripraviti novo fiziko, da bi razložili, kaj se dogaja.
