Έρευνα

Ο ρυθμός επέκτασης του σύμπαντος ήταν υψηλότερος από τον αναμενόμενο.

Τα αποτελέσματα της νέας αμερικανικής μελέτηςοι αστρονόμοι, που δημοσιεύθηκαν στο Astrophysical Journal Letters, επισημαίνουν ότι το σύμπαν επεκτείνεται κατά περίπου 10% ταχύτερα από το αναμενόμενο με βάση τις παρατηρήσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου Planck, γεγονός που μπορεί να υποδηλώνει την ανάγκη για χώρο φαινόμενα που εμφανίζονται σε αυτό, αναφέρει το Space.com. Το προεκτύπωμα εργασίας μπορεί να βρεθεί ελεύθερα στο online αποθετήριο επιστημονικών άρθρων arXiv.org.

Η πιθανότητα ότι αυτή η απόκλιση είναι απλή σύμπτωση έχει μειωθεί από ένα τρία χιλιοστό σε ένα χιλιοστό, σημειώνουν οι επιστήμονες.

"Αυτή η ασυμφωνία έχει φτάσει σε κάποιο σημείο όταν πρέπει να καλέσετεδεν μπορεί πλέον να είναι τυχαία », σχολίασε ο Adam Riess, καθηγητής φυσικής και αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins της Βαλτιμόρης (ΗΠΑ), ο οποίος μελετά τη μελέτη.

"Αυτό δεν είναι αυτό που περιμέναμε", προσθέτειΟ Riesz, ο οποίος το 2011 (μαζί με άλλους φυσικούς Brian Schmidt και Saul Perlmutter) έλαβε το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής για να αποδείξει την επιταχυνόμενη επέκταση του Σύμπαντος και την ανάπτυξη εξαιρετικά ακριβών μεθόδων μέτρησης αποστάσεων.

Οι επιστήμονες δεν μπορούν ακόμα να καταλάβουν τι ακριβώςαυξάνει τον ρυθμό επέκτασης του σύμπαντος, αλλά πολλοί αστρονόμοι προτείνουν ότι ο ένοχος είναι μια μυστηριώδης απωστική δύναμη που ονομάζεται σκοτεινή ενέργεια.

Αυτή η εικόνα δείχνει τα τρία κύριατα βήματα που χρησιμοποιούν οι αστρονόμοι για να υπολογίσουν τον ρυθμό επέκτασης του σύμπαντος με την πάροδο του χρόνου. Αυτή η τιμή ονομάζεται Permanent Hubble. Όλα τα βήματα περιλαμβάνουν την κατασκευή των βημάτων της "σκάλας διαστήματος απόστασης", ξεκινώντας με τη μέτρηση των ακριβών αποστάσεων προς τους πλησιέστερους γαλαξίες, και στη συνέχεια μετακινούνται όλο και περισσότερο προς τους γαλαξίες. Αυτή η «σκάλα» είναι μια σειρά μετρήσεων διαφόρων τύπων αστρονομικών αντικειμένων με τους δείκτες φωτεινότητας τους, οι οποίοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον υπολογισμό των αποστάσεων.

Στη νέα μελέτη, ο Riess με τους συναδέλφους τουχρησιμοποιήθηκαν δεδομένα από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, τα οποία περιέχουν πληροφορίες σχετικά με τις παρατηρήσεις των 70 κεφειδών (αστέρια με μεταβλητή φωτεινότητα) στο Μεγάλο Μαγγελάνικο σύννεφο, έναν γαλαξία δίπλα στον Γαλαξία μας. Για τους αστρονόμους, τα Cepheids είναι ένα είδος φάρου, χάρη στην περίοδο εξάρτησης-φωτεινότητας, τα Cepheids χρησιμοποιούνται ως πρότυπα φωτεινότητας όταν καθορίζουν αποστάσεις σε μακρινά αντικείμενα.

Ένας άλλος οδηγός για τον υπολογισμό της ταχύτηταςοι επεκτάσεις του Σύμπαντος μπορεί να είναι τύπου Ια σουπερνόβα, του οποίου το φως είναι τεντωμένο καθώς ο χώρος που ξεπερνάει επεκτείνεται. Ωστόσο, το κύριο πρόβλημα έγκειται στον προσδιορισμό της ακριβούς απόστασης από αυτά τα αστέρια. Μελετώντας και παρατηρώντας με ακρίβεια αυτά τα αστέρια επέτρεψε στους Riss, Schmidt και Permutter να λάβουν το βραβείο Νόμπελ.

Ο Riesz με την ομάδα συμπεριελάμβανε και στους υπολογισμούς του,που αποκτήθηκε κατά τη διάρκεια του έργου Araucaria, όπου επιστήμονες από τις ΗΠΑ, την Ευρώπη και τη Χιλή έκαναν παρατηρήσεις σχετικά με τα δυαδικά αστρικά συστήματα του γαλαξία μεγάλου Magellanic Cloud, σημειώνοντας τις «εκλείψεις» των αστεριών που συνέβησαν όταν ένα άστρο πέρασε ενώπιον του γείτονά του. Αυτή η εργασία παρείχε στον Riesz και στους συναδέλφους του πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με τις αποστάσεις στα αστέρια, προσφέροντας στους επιστήμονες βοήθεια για την κατανόηση της εσωτερικής φωτεινότητας των Cepheids.

Εξοπλισμένοι με δεδομένα, χρησιμοποίησαν οι ερευνητέςνα υπολογίσουν τον τρέχοντα ρυθμό επέκτασης του σύμπαντος - την τιμή, η οποία ονομάζεται σταθερά του Hubble. Έλαβε το όνομά του προς τιμήν του διάσημου Αμερικανού αστρονόμου Edwin Hubble στη δεκαετία του 20 του περασμένου αιώνα. Ως αποτέλεσμα, οι ερευνητές έλαβαν μια νέα σταθερά Hubble 74,03 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο ανά megaparsec (1 megaparsec ισούται με περίπου 3,26 εκατομμύρια έτη φωτός), η οποία είναι μεγαλύτερη από τη σταθερά που προκύπτει από παρατηρήσεις της ακτινοβολίας υποβάθρου και ίση με 67 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο ανά megaparsec. Αυτό σημαίνει ότι η ταχύτητα διαχωρισμού των γαλαξιών από εμάς αυξάνεται κατά 74 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο και όχι κατά 67, όπως είχε εξεταστεί προηγουμένως. Το πρόβλημα είναι ότι η προηγούμενη τιμή λαμβάνεται υπόψη σε όλα τα μοντέλα μας, τα οποία περιγράφουν τόσο την ηλικία του Σύμπαντος όσο και τη σύνθεσή του, καθώς και τους θεμελιώδεις νόμους της φυσικής.

Σύμφωνα με την ομάδα Riesz, το μέγιστο λάθοςΟι υπολογισμοί τους μπορούν να είναι τόσο χαμηλοί όσο το 1,9% - το χαμηλότερο σήμερα. Για παράδειγμα, στις έρευνες του 2001, το σφάλμα υπολογισμού ήταν περίπου 10%, ενώ τα στοιχεία για το 2009 έδειξαν σφάλμα 5%.

Νέα εκτίμηση του ρυθμού επέκτασης του σύμπαντος έντοναέρχεται σε αντίθεση με την αξία της σταθεράς Hubble που αποκτήθηκε από το τηλεσκόπιο Planck της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας, η οποία διεξήγαγε μελέτες σχετικά με την κοσμική ακτινοβολία που απομένει μετά την Μεγάλη Έκρηξη, η οποία, σύμφωνα με τη δημοφιλέστερη επιστημονική γνώση, προκάλεσε το σύμπαν μας περίπου 13.82 δισεκατομμύρια χρόνια πριν.

"Αυτά δεν είναι μόνο δύο πειράματα. Μετράμε κάτι θεμελιωδώς διαφορετικό. Στην πρώτη περίπτωση, μιλάμε για τη μέτρηση πόσο γρήγορα επεκτείνεται το Σύμπαν ορατό σήμερα, και στη δεύτερη, είναι μια πρόβλεψη βασισμένη στη φυσική του πρώιμου Σύμπαντος και δεδομένα για το πόσο γρήγορα θα επεκταθεί. Αν αυτές οι τιμές δεν ταιριάζουν, υπάρχει μια πολύ μεγάλη πιθανότητα να λείπει κάτι στο κοσμολογικό μοντέλο που συνδέει δύο εποχές ", καταλήγει ο Riess.

Μπορείτε να συζητήσετε τα νέα στην Τηλεδιάσκεψη μας.