Αυτή είναι η επίγεια τηλεσκοπική θέα του Μεγάλου Μαγγελάνου Cloud, ενός δορυφορικού γαλαξία του Γαλαξία μας. Η ένθετη εικόνα, που τραβήχτηκε από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble, αποκαλύπτει μία από τις πολλές συστάδες αστεριών που είναι διασκορπισμένες σε όλο τον νάνο γαλαξία.
(Εικόνα: © NASA, ESA, Adam Riess και Palomar Digitized Sky Survey)
Το σύμπαν επεκτείνεται γρηγορότερα από το αναμενόμενο, υποδηλώνοντας ότι οι αστρονόμοι μπορεί να χρειαστεί να ενσωματώσουν κάποια νέα φυσική στις θεωρίες τους για το πώς λειτουργεί ο Κόσμος, αναφέρει μια νέα μελέτη.
Ο αναθεωρημένος ρυθμός επέκτασης είναι περίπου 10% γρηγορότερος από αυτόν που προβλέπεται από παρατηρήσεις της τροχιάς του σύμπαντος λίγο μετά το Μεγάλη έκρηξη, σύμφωνα με τη νέα έρευνα. Η μελέτη μειώνει επίσης σημαντικά την πιθανότητα ότι αυτή η ανισότητα είναι σύμπτωση, από 1 στα 3.000 σε μόλις 1 στα 100.000.
"Αυτή η αναντιστοιχία έχει αναπτυχθεί και έχει φτάσει τώρα σε ένα σημείο που είναι πραγματικά αδύνατο να απορριφθεί ως τύχη", δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Adam Riess, καθηγητής φυσικής και αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins στη Βαλτιμόρη, είπε σε μια δήλωση.
"Δεν είναι αυτό που περιμέναμε", δήλωσε ο Riess, ο οποίος κέρδισε το βραβείο Νόμπελ για τη φυσική το 2011 (μαζί με τους Brian Schmidt και Saul Perlmutter) για να δείξει, στα τέλη της δεκαετίας του 1990, ότι η επέκταση του σύμπαντος επιταχύνεται. Δεν είναι σαφές τι οδηγεί αυτήν την εκπληκτική επιτάχυνση, αλλά πολλοί αστρονόμοι επικαλούνται μια μυστηριώδη, αποκρουστική δύναμη που ονομάζεται σκοτεινή ενέργεια.
Στη νέα μελέτη, ο Riess και οι συνάδελφοί του χρησιμοποίησαν το Διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble να μελετήσει 70 μεταβλητά αστέρια Cepheid στο Μεγάλο Μαγγελάνικο Σύννεφο (LMC), έναν από τους δορυφορικούς γαλαξίες του Γαλαξία. Οι μεταβλητές Cepheid μειώνονται και φωτίζονται με προβλέψιμους ρυθμούς και επομένως είναι "τυπικά κεριά" που επιτρέπουν στους αστρονόμους να υπολογίζουν τις αποστάσεις.
(Ένα άλλο είδος τυπικού κεριού, οι εκρήξεις των αστεριών που είναι γνωστές ως supernovae τύπου 1a, επιτρέπουν στους επιστήμονες να μετρούν αποστάσεις ακόμη πιο μακριά στο διάστημα. Οι μελέτες των Riern, Schmidt και Perlmutter για supernova τύπου 1α οδήγησαν στην ανακάλυψη τους που κέρδισε το Νόμπελ.)
Ο Riess και η ομάδα του ενσωμάτωσαν επίσης παρατηρήσεις που έγιναν από το Araucaria Project, μια συνεργασία στην οποία συμμετείχαν ερευνητές στις Ηνωμένες Πολιτείες, την Ευρώπη και τη Χιλή, οι οποίοι μελέτησαν διάφορα συστήματα δυαδικών αστεριών LMC, σημειώνοντας τη μείωση που συνέβη όταν ένα αστέρι πέρασε μπροστά από τον γείτονά του. Αυτή η εργασία παρείχε πρόσθετες μετρήσεις απόστασης, βοηθώντας την ομάδα μελέτης να βελτιώσει την κατανόησή τους για την εγγενή φωτεινότητα των Cepheids.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν όλες αυτές τις πληροφορίες για να υπολογίσουν τον σημερινό ρυθμό επέκτασης του σύμπαντος, μια τιμή γνωστή ως Σταθερή Hubble, μετά τον Αμερικανό αστρονόμο Edwin Hubble. Ο νέος αριθμός είναι περίπου 46,0 μίλια (74,03 χιλιόμετρα) ανά δευτερόλεπτο ανά megaparsec. ένα megaparsec είναι περίπου 3,26 εκατομμύρια έτη φωτός.
Η αβεβαιότητα που συνδέεται με αυτόν τον αριθμό είναι μόλις 1,9%, ανέφεραν οι ερευνητές. Αυτή είναι η χαμηλότερη τιμή αβεβαιότητας μέχρι σήμερα που έχει υπολογιστεί χρησιμοποιώντας αυτήν την προσέγγιση - κάτω από περίπου 10% το 2001 και 5% το 2009.
Αντίθετα, ο "αναμενόμενος" ρυθμός επέκτασης είναι περίπου 41,9 μίλια (67,4 χλμ.) Ανά δευτερόλεπτο ανά megaparsec. Αυτός ο προβλεπόμενος ρυθμός βασίζεται σε παρατηρήσεις που έκανε ο δορυφόρος Planck της Ευρώπης κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων - το φως που έμεινε από τη Μεγάλη Έκρηξη που δημιούργησε το σύμπαν πριν από 13,82 δισεκατομμύρια χρόνια.
"Δεν διαφωνούν μόνο δύο πειράματα. Μετρούν κάτι θεμελιωδώς διαφορετικό", δήλωσε ο Riess.
«Το ένα είναι μια μέτρηση του πόσο γρήγορα επεκτείνεται το σύμπαν σήμερα, όπως το βλέπουμε. Το άλλο είναι μια πρόβλεψη που βασίζεται στη φυσική του πρώιμου σύμπαντος και σε μετρήσεις του πόσο γρήγορα θα έπρεπε να επεκτείνεται», πρόσθεσε. "Αν αυτές οι τιμές δεν συμφωνούν, υπάρχει πολύ μεγάλη πιθανότητα να χάσουμε κάτι στο κοσμολογικό μοντέλο που συνδέει τις δύο εποχές."
Η νέα μελέτη δημοσιεύθηκε σήμερα (25 Απριλίου) το Η Αστροφυσική Εφημερίδα. Μπορείτε να το διαβάσετε δωρεάν στον διαδικτυακό ιστότοπο προεκτύπωσης arXiv.org.
- Το επεκτεινόμενο σύμπαν μας: Ηλικία, ιστορία και άλλα γεγονότα
- Hubble in Pictures: Κορυφαίες επιλογές των αστρονόμων (Φωτογραφίες)
- Τύποι μεταβλητών αστεριών: Cepheid, Pulsating and Cataclysmic
Το βιβλίο του Mike Wall για την αναζήτηση εξωγήινης ζωής, "Εκεί έξω"(Grand Central Publishing, 2018; εικονογραφημένο από Karl Tate), είναι έξω τώρα. Ακολουθήστε τον στο Twitter @michaeldwall. Ακολουθήστε μας στο Twitter @Spacedotcom ή Facebook.
