„Rozširovanie vesmíru nemôže viesť ku konfliktu.“

Náš vesmír sa rozširuje, ale naše dve hlavné metódy merania rýchlosti tejto expanzie priniesli rôzne odpovede. Za posledné desaťročie sa astrofyzici postupne rozdelili na dva tábory: jeden, ktorý verí, že je rozdiel výrazný, a druhý, ktorý si myslí, že to môže byť kvôli chybám v meraní.

Ak sa ukáže, že chyby spôsobujú nesúlad, potvrdí to náš pôvodný model ako Vesmír Tvorba. Druhá možnosť predstavuje vlákno, ktoré po vytiahnutí naznačuje, že je nevyhnutná nejaká zásadne chýbajúca nová fyzika, ktorá by ju spojila späť. V priebehu rokov každý nový dôkaz z ďalekohľadov posúval argumenty tam a späť, známe ako „kmeň HST“.

Wendy Friedman, známa astronómka a profesorka astronómie a astrofyziky na Univerzite Johna a Mariona Sullivana na Chicagskej univerzite, uskutočnila niekoľko základných meraní rýchlosti rozpínania vesmíru, čo viedlo k vyššej hodnote Hubblovej konštanty. Ale akceptované v novom recenznom materiáli astrofyzikálny časopisV roku Friedman podáva prehľad najnovších pozorovaní. Jej záver: Posledné komentáre začali túto medzeru zmenšovať.

To znamená, že nakoniec nemôže existovať žiadna opozícia a náš Štandardný model vesmíru nie je potrebné výrazne upravovať.

Rýchlosť, ktorou sa vesmír rozpína, sa nazýva Hubblova konštanta, pomenovaná po kamenci UChicaga Edwinovi Hubblovi, SB 1910, Ph.D. 1917, ktorý sa zaslúžil o objavenie rozpínania vesmíru v roku 1929. Vedci chcú túto rýchlosť presne určiť, pretože Hubblova konštanta je viazaná na vek vesmíru a na to, ako sa vyvíjal v čase.

Významná vráska sa objavila v poslednom desaťročí, keď sa výsledky dvoch hlavných metód merania začali líšiť. Vedci však stále diskutujú o význame nezhody.

Jedným zo spôsobov merania Hubblovej konštanty je pohľad na veľmi slabé svetlo, ktoré zostalo po Veľkom tresku a ktoré sa nazýva kozmické mikrovlnné pozadie. Robilo sa to vo vesmíre aj na zemi pomocou zariadení, ako je ďalekohľad južného pólu vedený UChicago. Vedci môžu tieto pozorovania vložiť do svojho „štandardného modelu“ raného vesmíru a včas postúpiť vpred, aby odhadli, aká by dnes mala byť Hubblova konštanta; Dostávajú odpoveď 67,4 kilometrov za sekundu za megaparsec.

inou metódou je hľadať Hviezdy a galaxie v okolitom vesmíre, a zmerať ich vzdialenosti a rýchlosť, akou sa vzďaľujú od nás. Friedman je popredným odborníkom na túto metódu už niekoľko desaťročí; V roku 2001 uskutočnil jeho tím medzníkové meranie pomocou Hubblovho vesmírneho teleskopu pomocou obrazov hviezd nazývaných Cefidi. Zistil, že hodnota bola 72. Friedman v priebehu rokov pokračoval v meraní cefeíd, zakaždým preskúmal viac údajov z ďalekohľadu; V roku 2019 však spolu s kolegami zverejnila odpoveď založenú na úplne inej metóde využívajúcej hviezdy červený barón. Myšlienkou bolo vykonať nezávislú krížovú kontrolu cefeíd.

Červené obry sú veľmi veľké a jasné hviezdy, ktoré vždy rýchlo dosiahnu rovnaký špičkový jas a potom rýchlo ustúpia. Ak vedci dokážu presne zmerať skutočný alebo skutočný špičkový jas červených gigantov, môžu zmerať vzdialenosť od svojich hostiteľských galaxií, ktorá je nevyhnutnou, ale zložitou súčasťou rovnice. Kľúčovou otázkou je, aké presné sú tieto merania.

Prvé vydanie tohto výpočtu v roku 2019 použilo na meranie jasnosti červených obrích hviezd jednu veľmi blízku galaxiu. Za posledné dva roky Friedman a jeho kolegovia zaznamenali počty mnohých rôznych galaxií a populácií hviezd. „V súčasnosti existujú štyri nezávislé spôsoby kalibrácie jasu červeného obra a navzájom sa zhodujú na 1%,“ uviedol Friedman. „To nám naznačuje, že je to veľmi dobrý spôsob merania vzdialenosti.“

„Naozaj som sa chcel bližšie pozrieť na Cefeidov aj Červených obrov. Veľmi dobre poznám ich silné a slabé stránky,“ uviedol Friedman. „Dospel som k záveru, že na vysvetlenie rozdielov v miestnej a vzdialenej miere expanzie nepotrebujeme zásadne novú fyziku. Nové údaje Red Giant ukazujú, že sú konzistentné.“

Absolventka univerzity v Chicagu Taylor Hoyt, ktorá meria hviezdy červených gigantov v kotviacich galaxiách, povedala: „Neustále meráme a testujeme hviezdy pobočiek červených gigantov rôznymi spôsobmi a prekonávajú naše očakávania. Naživo.“

Hubblova konštanta, ktorú Friedmanov tím získal od Červených obrov, je 69,8 km / s / Mpc – prakticky rovnaká ako hodnota získaná z experimentu Kozmické mikrovlnné pozadie. „Nie je potrebná žiadna nová fyzika,“ uviedol Friedman.

Výpočty využívajúce cefeidské hviezdy poskytujú ešte vyššie čísla, ale podľa Friedmanovej analýzy nemusí byť rozdiel znepokojujúci. „Cefeidské hviezdy sú vždy o niečo hlučnejšie a o niečo komplikovanejšie na úplné pochopenie; sú to mladé hviezdy v aktívnych hviezdotvorných oblastiach galaxií, čo znamená, že nie je potrebné vyhadzovať veci ako prach alebo znečistenie z iných hviezd. Šance sú vaše merania, “vysvetlila.

Podľa jeho názoru možno konflikt vyriešiť lepšími údajmi.

Na budúci rok, keď sa očakáva štart kozmického ďalekohľadu Jamesa Webba, vedci začnú zhromažďovať tieto nové pozorovania. Friedman a jeho kolegovia už boli načasovaní na hlavný program pre ďalšie merania hviezd Cepheid a Červeného obra na teleskopoch. „Web nám poskytne vyššiu citlivosť a rozlíšenie a údaje sa zlepšia skutočne, naozaj skoro,“ uviedla.

Medzitým však chcela pozorne preskúmať existujúce údaje a to, čo zistila, s nimi v skutočnosti súhlasilo.

„Takto postupuje veda,“ uviedol Friedman. „Kopnete pneumatiky, aby ste zistili, či sa nestane niečo zlé, a zatiaľ neexistujú žiadne ploché pneumatiky.“

Niektorí vedci, ktorí boli za zásadný nesúlad, môžu byť sklamaní. Pre Friedmana je však každá odpoveď vzrušujúca.

„Stále existuje určitý priestor pre novú fyziku, ale aj keby nebol, ukáže sa, že štandardný model, ktorý máme, je zásadne správny, čo je tiež hlboký záver, ktorý treba prísť.“ „To je na vede zaujímavá vec: vopred nepoznáme odpovede. Učíme sa za pochodu. Je skutočne vzrušujúce, že sme v teréne.“