Ceva este în cosmologie care ne-ar putea obliga să rescriem câteva manuale. Totul este concentrat în jurul măsurării expansiunii Universului, ceea ce este, evident, o parte esențială a înțelegerii noastre despre cosmos.
Extinderea Universului este reglementată de două lucruri: energia întunecată și materia întunecată. Sunt ca yinul și yangul cosmosului. Unul antrenează expansiunea, în timp ce unul pune frânele la expansiune. Energia Întunecată împinge universul să se extindă continuu, în timp ce Materia Întunecată oferă gravitatea care întârzie această expansiune. Și până acum, Dark Energy a părut a fi o forță constantă, niciodată nemaipomenită.
Cum este cunoscut acest lucru? Ei bine, Cosmic Microwave Background (CMB) este o modalitate de măsurare a expansiunii. CMB este ca un ecou din primele zile ale Universului. Sunt dovezile lăsate în urmă, la aproximativ 380.000 de ani de la Big Bang, când rata de extindere a Universului s-a stabilizat. CMB este sursa pentru cea mai mare parte a ceea ce știm despre energia întunecată și materia întunecată. (Puteți auzi singur CMB pornind un radio de uz casnic și reglând în static. Un procent mic din acea statică este din CMB. Este ca și cum ascultați ecoul Big Bang-ului.)
CMB a fost măsurat și studiat destul de amănunțit, mai ales de Observatorul Planck al ESA și de sonda de anisotropie cu microunde Wilkinson (WMAP). Planck, în special, ne-a oferit o imagine a Universului timpuriu, care a permis cosmologilor să prezică expansiunea Universului. Înțelegerea noastră despre extinderea Universului nu vine doar din studierea CMB, ci și din Constanta Hubble.
Constanta Hubble poartă numele lui Edwin Hubble, un astronom american care a observat că viteza de expansiune a galaxiilor poate fi confirmată prin redshift-ul lor. Hubble a mai observat stele variabile Cepheid, un tip de lumânare standard care ne oferă măsurători fiabile ale distanțelor dintre galaxii. Combinând cele două observații, viteza și distanța, s-a obținut o măsurare pentru extinderea Universului.
Așadar, am avut două moduri de a măsura extinderea Universului și, de cele mai multe ori, sunt de acord între ele. Au existat discrepanțe între cele două puncte procentuale, dar aceasta a fost în sfera erorilor de măsurare.
Dar acum ceva s-a schimbat.
Într-o nouă lucrare, Dr. Adam Riess de la Universitatea Johns Hopkins și echipa sa au raportat o măsurare mai strictă a extinderii Universului. Riess și echipa sa au folosit Telescopul spațial Hubble pentru a observa 18 lumânări standard în galaxiile gazdă și au redus o parte din incertitudinea inerentă studiilor anterioare asupra lumânărilor standard.
Rezultatul acestei măsurări mai precise este faptul că constanta Hubble a fost perfecționată. Și, la rândul său, a crescut diferența dintre cele două moduri de măsurare a expansiunii Universului. Diferența dintre ceea ce ne spune constanta Hubble este rata de expansiune, iar ceea ce CMB, măsurat de navele spațiale Planck, ne spune că este rata de expansiune, este acum de 8%. Și 8% este o discrepanță prea mare pentru a fi explicată ca eroare de măsurare.
Rezultatul este că este posibil să avem nevoie să ne revizuim modelul standard de cosmologie pentru a da seama, într-un fel, de acest lucru. Și chiar acum, putem doar ghici ce ar putea fi necesar să fie schimbat. Cu toate acestea, există cel puțin un cuplu.
Ar putea fi centrat în jurul materiei întunecate și modul în care se comportă. Este posibil ca Materia Întunecată să fie afectată de o forță din Univers care nu acționează asupra a nimic altceva. Deoarece se știe atât de puțin despre Dark Matter, iar numele în sine este doar mai mult decât un deținător pentru ceva despre care suntem aproape complet ignoranți, care ar putea fi.
Sau, ar putea fi ceva de-a face cu Dark Energy. Numele său este de fapt doar un locatar pentru ceva despre care nu știm aproape nimic. Poate că Dark Energy nu este constantă, așa cum ne-am gândit, dar se schimbă în timp pentru a deveni mai puternică acum decât în trecut. Acest lucru ar putea contabiliza discrepanța.
O a treia posibilitate este ca lumânările standard să nu fie indicatorii de distanță fiabili pe care am crezut că sunt. Am mai rafinat măsurătorile de lumânări standard înainte, poate vom mai reveni.
Acolo unde toate acestea sunt deschise speculațiilor în acest moment. Rata de extindere a Universului s-a schimbat înainte; acum aproximativ 7,5 miliarde de ani, aceasta a accelerat. Poate că se schimbă din nou, chiar acum, pe vremea noastră. Deoarece Dark Energy ocupă așa-numitul spațiu gol, poate mai mult se creează pe măsură ce expansiunea continuă. Poate ajungem la un alt punct de echilibrare sau de echilibrare.
Singurul lucru cert este că este un mister. Una pe care suntem conduși să o înțelegem.
