HONOLULU - Μια κρίση στη φυσική μπορεί να έχει πάρει μόλις βαθύτερα. Μελετώντας το πώς λυγίζει το φως από τα μακρινά φωτεινά αντικείμενα, οι ερευνητές έχουν αυξήσει την απόκλιση μεταξύ διαφορετικών μεθόδων για τον υπολογισμό του ρυθμού επέκτασης του σύμπαντος.
"Οι μετρήσεις είναι σύμφωνες με την ένδειξη μιας κρίσης στην κοσμολογία", δήλωσε ο Geoff Chih-Fan Chen, κοσμολόγος του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας Davis, κατά τη διάρκεια ειδικής ενημέρωσης την Τετάρτη (8 Ιανουαρίου) στην 235η συνάντηση του Αμερικανικού Αστρονομικού Κοινωνία στη Χονολουλού.
Πρόκειται για έναν αριθμό που είναι γνωστός ως σταθερά του Hubble. Αρχικά υπολογίστηκε από τον Αμερικανό αστρονόμο Edwin Hubble, πριν από περίπου έναν αιώνα, αφού συνειδητοποίησε ότι κάθε γαλαξίας στο σύμπαν απομακρύνεται από τη Γη με ρυθμό ανάλογο με την απόσταση του γαλαξία από τον πλανήτη μας.
Αυτό δεν σημαίνει ότι η Γη βρίσκεται στο κέντρο του Κόσμου. Αντίθετα, το εύρημα δήλωσε στους επιστήμονες ότι το σύμπαν επεκτείνεται και ότι υπάρχει άμεση σχέση ανάμεσα στο πόσο μακριά είναι δύο αντικείμενα και πόσο γρήγορα απομακρύνονται το ένα από το άλλο. Η σταθερά του Hubble έχει μια τιμή που ενσωματώνει αυτή την ταχύτητα-απόσταση σύνδεσης.
Το πρόβλημα είναι ότι, τα τελευταία χρόνια, διαφορετικές ομάδες διαφώνησαν για το τι είναι ακριβώς αυτή η αξία της σταθεράς. Οι μετρήσεις που έγιναν χρησιμοποιώντας το κοσμικό μικροκυματικό υπόβαθρο (CMB), ένα απόθεμα από το Big Bang που παρέχει ένα στιγμιότυπο του νηπιακού σύμπαντος, υποδηλώνει ότι η σταθερά Hubble είναι 46.200 mph ανά εκατομμύριο έτη φωτός (ή χρησιμοποιώντας μονάδες κοσμολόγων 67,4 χιλιόμετρα / δευτερόλεπτο ανά megaparsec).
Αλλά εξετάζοντας παλλόμενα αστέρια γνωστά ως μεταβλητές Cepheid, μια διαφορετική ομάδα αστρονόμων έχει υπολογίσει τη σταθερά Hubble να είναι 50.400 mph ανά εκατομμύριο έτη φωτός (73.4 km / s / Mpc).
Η απόκλιση φαίνεται μικρή, αλλά δεν υπάρχει αλληλεπικάλυψη μεταξύ των ανεξάρτητων αξιών και καμία πλευρά δεν είναι διατεθειμένη να παραδεχτεί σημαντικά λάθη στη μεθοδολογία της.
Η νέα μέτρηση, που έγινε από τους φακούς H0 στη συνεργασία Wellspring (H0LICOW) της COSMOGRAIL, ήταν μια προσπάθεια να υπολογιστεί η σταθερά Hubble με έναν εντελώς νέο τρόπο. (Το COSMOGRAIL είναι το ακρωνύμιο για την Κοσμολογική Παρακολούθηση των Βαρυτικών Φακών).
Αυτό το μέτρο χρησιμοποιεί το γεγονός ότι τα τεράστια αντικείμενα στο σύμπαν θα παραμορφώσουν το ύφασμα του χωροχρόνου, που σημαίνει ότι το φως θα κάμπτεται καθώς ταξιδεύει πέρα από αυτά. Οι υπερφυσικές οντότητες που ονομάζονται quasars, που κινούνται με μαύρες τρύπες, βρίσκονται μερικές φορές πίσω από τους μεγάλους γαλαξίες του προσκηνίου και το φως τους υποσκάπτεται από αυτή τη διαδικασία κάμψης, η οποία είναι γνωστή ως βαρυτική φακοειδής.
Χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, η ομάδα H0LiCOW μελέτησε το φως από έξι κβάζαρ μεταξύ 3 και 6,5 δισεκατομμυρίων ετών φωτός μακριά από τη Γη. Καθώς οι μαύρες τρύπες των κβάζαρ χτύπησαν το υλικό, το φως τους θα τρεμοπαίζει.
Ο παρεμβαλλόμενος γαλαξίας με το βαρυτικό φακό λυγίζει το φως του κάθε κουζάρ και έτσι το τρεμόπαιγμα του κβάζαρ έφτασε στη Γη σε διαφορετικές χρονικές στιγμές, ανάλογα με το ποια διαδρομή πήρε γύρω από τον πρώτο γαλαξία, είπε ο Τσεν. Η διάρκεια της χρονικής καθυστέρησης παρείχε έναν τρόπο να διερευνηθεί η ταχύτητα επέκτασης του σύμπαντος, πρόσθεσε.
Το H0LiCOW κατάφερε να αποδώσει μια τιμή της σταθεράς Hubble των 50,331 mph ανά εκατομμύριο έτη φωτός (73,3 km / s / Mpc), εξαιρετικά κοντά σε εκείνη που παρέχεται από τις μεταβλητές Cepheid αλλά αρκετά μακριά από τη μέτρηση CMB.
"Η συνέπεια είναι ότι η ένταση είναι πολύ πιθανό πραγματικό", δήλωσε ο Τσεν και πιθανώς δεν είναι το αποτέλεσμα σφαλμάτων στις μεθόδους κάθε προσέγγισης.
Αξίζει να σημειωθεί ότι το περασμένο έτος μια άλλη ανεξάρτητη μέτρηση της σταθεράς Hubble, που έγινε με γιγαντιαία κόκκινα αστέρια, έφτασε ανάμεσα στις δύο πλευρές, υπολογίζοντας μια τιμή 69,3 km / s (Mpc).
Παρ 'όλα αυτά, ο Chen είπε, οι διαφορετικοί αριθμοί είναι αρκετά μακριά εκτός από ότι είναι δυνατόν υπάρχει κάτι λάθος στα μοντέλα μας του σύμπαντος. Ένας αυξανόμενος αριθμός φυσικών αναγνωρίζουν αυτό, πρόσθεσε, επειδή οι ανεξάρτητες μετρήσεις συνεχίζουν να διαφωνούν. Οι ερευνητές ίσως πρέπει να βρουν νέα φυσική για να εξηγήσουν τι συμβαίνει.
