Exact când ne gândim că înțelegem Universul destul de bine, vin alți niște astronomi pentru a susține totul. În acest caz, ceva esențial pentru tot ceea ce știm și vedem a fost transformat în capul său: rata de expansiune a Universului însuși, numită Constant Hubble.
O echipă de astronomi care utilizează telescopul Hubble a stabilit că rata de expansiune este între cinci și nouă procente mai rapid decât măsurată anterior. Constanta Hubble nu este o curiozitate care poate fi păstrată până la următoarele avansări în măsurare. Este parte integrantă a însăși natura a tot ceea ce există.
„Această descoperire surprinzătoare poate fi un indiciu important pentru înțelegerea acelor părți misterioase ale universului care constituie 95 la sută din tot și nu emit lumină, cum ar fi energie întunecată, materie întunecată și radiații întunecate”, a declarat liderul studiului și laureatul Nobel Adam Riess al Institutului de Știință al Telescopului Spațial și al Universității Johns Hopkins, ambele din Baltimore, Maryland.
Dar înainte de a intra în consecințele acestui studiu, să facem o copie de rezervă și să analizăm cum se măsoară Constanta Hubble.
Măsurarea ratei de expansiune a Universului este o afacere complicată. Folosind imaginea din partea de sus, funcționează astfel:
- În Calea Lactee, telescopul Hubble este utilizat pentru a măsura distanța față de variabilele Cefeid, un tip de stea pulsatoare. Parallaxul este folosit pentru a face acest lucru, iar parallaxul este un instrument de bază al geometriei, care este utilizat și în topografie. Astronomii știu care este adevărata luminozitate a Cefeidelor, astfel încât comparația cu luminozitatea lor aparentă de pe Pământ oferă o măsurare exactă a distanței dintre stea și noi. Viteza lor de pulsare ajută de asemenea la calcularea distanței. Din acest motiv, variabilele ceheid sunt denumite uneori „corzi cosmice”.
- Apoi, astronomii își orientează vederea asupra altor galaxii din apropiere, care conțin nu numai variabile cefeide, ci și supernova de tip 1a, un alt tip de stea bine înțeles. Aceste supernove, care sunt desigur stele care explodează, sunt un alt element de încredere pentru astronomi. Distanța față de aceste galaxii se obține folosind cefeidele pentru a măsura adevărata luminozitate a supernovelor.
- În continuare, astronomii indică Hubble spre galaxii care sunt chiar mai departe. Acestea sunt atât de îndepărtate, încât niciun cefeid din acele galaxii nu poate fi văzut. Dar supernovele de tip 1a sunt atât de strălucitoare încât pot fi văzute, chiar și la aceste distanțe enorme. Apoi, astronomii compară luminozitățile adevărate și aparente ale supernovelor pentru a măsura distanța în care se poate vedea extinderea Universului. Lumina din supernovele îndepărtate este „redusă”, sau întinsă, prin extinderea spațiului. Atunci când distanța măsurată este comparată cu deplasarea roșie a luminii, ea produce o măsurare a vitezei de expansiune a Universului.
- Respirați adânc și citiți din nou toate astea.
Cea mai mare parte a tuturor acestor lucruri este că avem o măsurare și mai exactă a vitezei de expansiune a Universului. Incertitudinea în măsurare este până la 2,4%. Partea provocatoare este că această rată de extindere a Universului modern nu afectează măsurarea din Universul timpuriu.
Rata de expansiune a Universului timpuriu este obținută de la stânga peste radiații din Big Bang. Când acea reacție cosmică este măsurată de sonda de anisotropie Wilkinson cu microunde (WMAP) a NASA și de satelitul Planck al ESA, produce o rată de expansiune mai mică. Deci cei doi nu se aliniază. Este ca și cum ai construi un pod, unde construcția începe la ambele capete și ar trebui să se alinieze până când ajungi la mijloc. (Mână: Nu am idee dacă podurile sunt construite așa.)
„Începi de la două capete și te aștepți să te întâlnești la mijloc dacă toate desenele tale sunt corecte și măsurătorile tale sunt corecte”, a spus Riess. „Dar acum scopurile nu sunt destul de întâlnite la mijloc și vrem să știm de ce.”
„Dacă cunoaștem cantitățile inițiale de lucruri din univers, cum ar fi energia întunecată și materia întunecată și avem fizica corectă, atunci puteți trece de la o măsurătoare la puțin timp după big bang și puteți folosi această înțelegere pentru a prezice cum universul ar trebui să se extindă astăzi ”, a spus Riess. „Cu toate acestea, dacă această discrepanță va apărea, se pare că este posibil să nu avem o înțelegere corectă și se schimbă cât de mare ar trebui să fie astăzi constanta Hubble.”
De ce nu se adaugă totul este distracția și poate înnebunirea, parte din asta.
Ceea ce numim Energie Întunecată este forța care conduce extinderea Universului. Energia Întunecată crește mai puternic? Sau despre cum ar fi Dark Matter, care cuprinde cea mai mare parte a masei din Univers. Știm că nu știm prea multe despre asta. Poate știm și mai puțin de atât, iar natura ei se schimbă în timp.
„Știm atât de puțin despre părțile întunecate ale universului, este important să măsurăm modul în care acestea împing și atrag spațiul de-a lungul istoriei cosmice”, a spus Lucas Macri, de la Texas A&M University din College Station, un colaborator cheie la studiu.
Echipa lucrează în continuare cu Hubble pentru a reduce incertitudinea în măsurarea vitezei de expansiune. Instrumente precum Telescopul spațial James Webb și Telescopul european extrem de mare ar putea ajuta la îmbunătățirea și mai mult a măsurătorilor și ar putea ajuta la soluționarea acestei probleme convingătoare.
