Kako hitro se širi vesolje? Zapleteno je.

Vesoljski teleskop Hubble je morda najbolj znan v javnosti po čudovitih slikah vesolja, ki jih zajema, vendar je med astronomi najbolj znan po prelomnih vpogledih v širjenje vesolje. Pred izstrelitvijo teleskopa so znanstveniki vedeli, da se vesolje širi, niso pa vedeli, kako hitro se to širi. Ugotovitve Hubbla v devetdesetih letih prejšnjega stoletja so to številko prvič natančno določile.

Hitrost širjenja vesolja se imenuje Hubblova konstanta (poimenovana tako kot teleskop po astronomu Edwinu Hubble, ki je našel prvi dokaz o širjenju vesolja v dvajsetih in tridesetih letih 20. stoletja) in je ena najpomembnejših številk v kozmologija. Ta konstanta je pomembna za razumevanje, kako se je vesolje razvijalo, in za natančno določitev, kako staro je vesolje, saj je širitev mogoče izslediti nazaj do velikega poka. Pred izstrelitvijo vesoljskega teleskopa Hubble so znanstveniki postavili starost vesolja med 8 in 20 milijardami let. Zahvaljujoč Hubblovim podatkom je bila ta številka izboljšana na veliko natančnejšo starost 13,8 milijarde let.

To pa ne pomeni, da je delo opravljeno. Do leta 2000 je bila ocena Hubblove konstante dokaj točna, 72 kilometrov na sekundo na megaparsec, vendar je imela napako plus ali minus 8. Od takrat se je ta številka vedno bolj izpopolnjevala, z nedavno ugotovitvijo 74,03 in 2019.

Vendar pa je v tej razlagi zaplet. Hitrost širitve, kot jo merijo Hubble in drugi teleskopi se ne strinja s hitrostjo, ki jo napovedujejo podatki iz najzgodnejših faz vesolja. Zato so raziskovalci uporabili Hubblove podatke v projektu, imenovanem SHOES, ki je uporabil spremenljive zvezde, imenovane cefeide in Supernove tipa Ia kot oznake milj za merjenje razdalj, da bi dobili doslej najbolj natančno meritev Hubblove konstante.

»Za to je bil vesoljski teleskop Hubble zgrajen z uporabo najboljših tehnik, ki jih poznamo. To je verjetno Hubblov magnum opus, saj bi potrebovali nadaljnjih 30 let Hubblovega življenja, da bi podvojil to velikost vzorca,« je povedal Adam Riess, glavni avtor študije. izjava. "Z zlatim standardom teleskopov in označevalcev kozmičnih milj dobite najbolj natančno merilo stopnje širjenja vesolja."

Riessova ekipa je preučila 42 eksplozij supernov, ki delujejo kot označevalci razdalje, in lahko izpilila številko 73,04 za Hubblovo konstanto z negotovostjo le 1,04. To je osemkrat bolj natančno, kot se je pričakovalo, da bo Hubble lahko proizvedel ob izstrelitvi.

Vendar tudi pri tej natančnosti še vedno obstaja neskladje med tem številom in tistim, ki ga napovedujejo podatki iz najzgodnejšega vesolja, ki se meri s pogledom na kozmično mikrovalovno ozadje. Ti rezultati napovedujejo, da bi morala biti Hubblova konstanta okoli 67.

Skrivnost torej ostaja in astronomi nimajo razlage, zakaj se te številke razlikujejo. Neskladje bi lahko kazalo na povsem novo vrsto fizike, o kateri se moramo še naučiti.

Za zdaj pa je število za Hubblovo konstanto, izmerjeno s pogledom na današnje vesolje, tako natančno, kot je verjetno.

"Hubbleova konstanta je zelo posebna številka," je v izjavi dejala kozmologinja Licia Verde. »Uporabimo ga lahko za nit v iglo iz preteklosti v sedanjost za celovit preizkus našega razumevanja vesolja. To je zahtevalo izjemno veliko podrobnega dela.«

The raziskovanje bo objavljen v The Astrophysical Journal.

Priporočila urednikov

• Ena galaksija, dva pogleda: glejte primerjavo slik Hubbla in Webba
• Hubblovi znanstveniki so ustvarili orodje za brisanje satelitskih sledi s slik
• Hubble opazuje čuden zvezdni sistem s tremi nepomembnimi diski, ki tvorijo planete
• Hubble opazi starodavni par supermasivnih črnih lukenj, ki se bodo kmalu združile
• Saturnovi obroči dežujejo delce na njegovo atmosfero

Nadgradite svoj življenjski slogDigitalni trendi bralcem pomagajo slediti hitremu svetu tehnologije z vsemi najnovejšimi novicami, zabavnimi ocenami izdelkov, pronicljivimi uvodniki in enkratnimi vpogledi v vsebine.