Hubble odkrywa zmiany w tempie ekspansji wszechświata, których nie można wytłumaczyć obecną fizyką

NASA ujawniła, że ​​„coś dziwnego” dzieje się z rozszerzaniem się naszego wszechświata, czego nie można wytłumaczyć obecną fizyką.

Dane z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a wykazały znaczną rozbieżność między tempem ekspansji obecnego wszechświata w porównaniu z tempem bezpośrednio po Wielkim Wybuchu.

Kultowe Obserwatorium Orbitalne właśnie zakończyło 30-letni maraton zbierania danych.

Korzystając z tych informacji, Hubble był następnie w stanie określić ponad 40 „milowych znaczników” przestrzeni i czasu, aby pomóc naukowcom dokładniej mierzyć tempo ekspansji wszechświata.

Jednak amerykańska agencja kosmiczna powiedziała, że ​​im dokładniejsze są te procedury, tym bardziej wskazują, że dzieje się „coś dziwnego”.

Powód tej rozbieżności pozostaje tajemnicą. Jednak dane z Hubble’a, które obejmują różne obiekty kosmiczne, które działają jako znaczniki odległości, potwierdzają pogląd, że dzieje się coś dziwnego, prawdopodobnie obejmującego całkowicie nową fizykę, powiedzieli urzędnicy NASA.

Eksperci badali tempo ekspansji Wszechświata od lat 20. XX wieku, korzystając z pomiarów dokonanych przez astronoma Edwina B. Hubble’a i George’a Lemaitre’a.

Kiedy NASA wynalazła duży teleskop kosmiczny w latach 70. XX wieku, kluczowym uzasadnieniem nadzwyczajnych kosztów technicznych i wysiłku była możliwość rozdzielenia cefeid – gwiazd, które okresowo rozjaśniają się i przyciemniają, obserwowane w naszej Drodze Mlecznej i galaktykach zewnętrznych.

Cefeidy są złotym standardem dla kosmicznych znaczników nachylenia, odkąd astronom Henrietta Swan Leavitt odkryła ich przydatność w 1912 roku.

Aby obliczyć znacznie większe odległości, astronomowie wykorzystują wybuchające gwiazdy zwane supernowymi typu Ia.

Łącznie, obiekty te zbudowały w całym wszechświecie „kosmiczną drabinę odległości”, która jest niezbędna do pomiaru tempa rozszerzania się wszechświata, zwaną „stałą Hubble’a” od Edwina Hubble’a.

Ta wartość ma kluczowe znaczenie dla oszacowania wieku wszechświata i stanowi niezbędny test dla naszego zrozumienia wszechświata.

Można go wykorzystać do przewidzenia, jak szybko obiekt astronomiczny oddali się od Ziemi w znanej odległości, chociaż Prawdziwa wartość stałej Hubble’a pozostaje przedmiotem dyskusji.

Prawie 25 lat temu astronomowie również odkryli Ciemna energia, którą NASA opisuje jako „tajemniczą siłę napędową przyspieszającą ekspansję wszechświata”.

Nowe badania przeprowadzone przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a zmierzyły 42 kluczowe znaki supernowej — ponad dwukrotnie więcej niż poprzednia próbka kosmicznych znaczników odległości.

Jednak gdy zacząłem zbierać informacje o rozszerzaniu się wszechświata, powstała sprzeczność.

Pomiary Hubble’a sugerują, że tempo wynosi około 45 mil (73 kilometry) na megaparsek, ale gdy weźmie się pod uwagę obserwacje głębokiego Wszechświata, spowalnia to do około 42 mil (67,5 kilometra) na megaparsek.

Megaparsek to miara odległości równa milionowi parseków, czyli 3,26 miliona lat świetlnych.

Hubble (na zdjęciu) okrąża Ziemię z prędkością około 17 000 mil na godzinę (27 300 km/h) na niskiej orbicie około 340 mil na wysokości około 340 mil, nieco wyżej niż Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS)

Sugeruje to, że ewolucja i ekspansja wszechświata jest bardziej złożona, niż nam się wydawało, i że jest więcej do nauczenia się o tym, jak wszechświat się zmienił.

NASA powiedziała, że ​​astronomowie są „zdezorientowani”, dlaczego te dwie wartości są różne, ale zasugerowała, że ​​być może będziemy musieli przemyśleć podstawową fizykę.

„Otrzymujesz najdokładniejszy pomiar tempa ekspansji Wszechświata ze złotego standardu teleskopów i kosmicznych inklinacji”, powiedział laureat Nagrody Nobla Adam Rees z Space Telescope Science Institute (STScI) i Johns Hopkins University w Baltimore. Maryland.

Prowadzi współpracę naukową badającą tempo ekspansji wszechświata o nazwie SHOES, co oznacza supernową, H0, aby wyrównać stan ciemnej energii.

„Po to właśnie został zbudowany Teleskop Kosmiczny Hubble’a, wykorzystując do tego najlepszą technologię, jaką znamy” – powiedział Reese.

To prawdopodobnie największa rzecz, jaką zrobił Hubble, ponieważ podwojenie wielkości próbki zajęłoby Hubble’owi kolejne 30 lat.

Reese powiedział, że najlepiej przyjrzeć się tempu ekspansji nie ze względu na jego dokładną wartość w tamtym czasie, ale ze względu na jego konsekwencje.

„Nie obchodzi mnie konkretnie wartość skalowania, ale lubię używać jej do poznawania wszechświata” – dodał.

NASA ma teraz nadzieję uzyskać więcej informacji na temat ekspansji wszechświata za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, który został wystrzelony w grudniu ubiegłego roku.

Powinno to pozwolić naukowcom widzieć nowe punkty orientacyjne z większej odległości iz większą dokładnością.

Czym jest ciemna energia?

Ciemna energia to określenie, którego fizycy używają do opisania tajemniczej „rzeczy”, która powoduje, że we wszechświecie dzieją się niezwykłe rzeczy.

Wszechświat jest pełen materii, a przyciągająca siła grawitacji utrzymuje całą materię razem.

Potem nadszedł rok 1998 i obserwacje bardzo odległych supernowych przeprowadzone przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a wykazały, że dawno temu Wszechświat w rzeczywistości rozszerzał się wolniej niż obecnie.

Jak pokazano na tej grafice NASA, dr Cathy Romer, naukowiec z badania Dark Energy Survey, powiedziała MailOnline.

Tak więc ekspansja wszechświata nie jest spowalniana przez grawitację, jak wszyscy myśleli, przyspiesza.

Nikt się tego nie spodziewał i nikt nie wiedział, jak to wytłumaczyć. Ale coś to powodowało.

READ  Satellogic podpisuje list intencyjny z Meksykańską Agencją Kosmiczną dotyczący programu poświęconego satelitarnym obserwacjom Ziemi

„Wszechświat nie tylko się rozszerza, ale z czasem rozszerza się coraz szybciej” – powiedziała MailOnline dr Cathy Romer, naukowiec z Dark Energy Survey.

„Oczekiwalibyśmy, że ekspansja będzie z czasem coraz wolniejsza, ponieważ od Wielkiego Wybuchu minęło około 14 miliardów lat”.