Cât de rapid se extinde Universul? Astronomii au obținut o nouă estimare pentru rata de expansiune

Stabilirea vitezei prin care Universul se extinde este crucială pentru a ne înțelege soarta cosmică mai bine, însă odată cu date mai precise apare și o dilemă. Estimările bazate pe măsurători din Universul nostru local nu se potrivesc cu extrapolările din perioada la scurt timp după Big Bang, în urmă cu 13,8 miliarde de ani.

O nouă estimare a ratei de expansiune locală, constanta Hubble sau H0, consolidează această discrepanță. Cu ajutorul unei tehnici noi și mai precise pentru măsurarea distanțelor cosmice, astronomii au calculat o rată de 73,3 kilometri pe secundă pe megaparsec, plus sau minus 2,5 km/sec/Mpc.

• O eroare în măsurarea supernovelor ar putea duce la rezolvarea misterului energiei întunecate
• O hartă genetică a bolii Alzheimer dezvăluie, în premieră, activitățile ascunse ale genelor

Asta înseamnă că pentru fiecare megaparsec, 3,3 milioane de ani-lumină, de la Pământ, Universul se extinde cu încă 73.3 ±2.5 kilometri pe secundă. Media celor trei tehnici este 73.5 ±1.4 km/sec/Mpc.

Un răspuns foarte diferit îngrijorează astronomii

În mod surprinzător, estimările ratei de expansiune locală bazate pe fluctuațiile măsurate în microundele cosmice de fundal, și, în mod independent, fluctuațiile din densitatea materiei normale din Universul timpuriu (oscilații acustice barionice), oferă un răspuns foarte diferit: 67.4 ±0.5 km/sec/Mpc.

Așadar, astronomii sunt îngrijorați de această discrepanță, pentru că rata de expansiune este un parametru crucial în înțelegerea fizicii și evoluției Universului și este cheia înțelegerii materiei întunecate, care accelerează rata expansiunii Universului și cauzează constanta Hubble să se schimbe mai rapid. Energia întunecată alcătuiește în jur de două treimi din masa și energia Universului, însă continuă să fie un mister.

Pentru noua estimare a ratei de expansiune, astronomii au folosit 63 de galaxii

Pentru noua estimare, astronomii au măsurat fluctuațiile luminozității de la suprafața a 63 de galaxii eliptice uriașe astfel încât să determine distanța față de velocitate pentru fiecare în parte și să obțină H0. Tehnica prin fluctuațiile luminozității de la suprafață (SBF) este independentă de alte tehnici și are potențialul de a oferi estimări de distanță mai precise decât alte metode. Cele 63 de galaxii studiate se află la distanțe cuprinse între 15 și 99 Mpc.

„Pentru măsurarea distanțelor cu galaxii până la 100 megaparsec, aceasta este o metodă fantastică”, a precizat cosmologul Chung-Pei Ma, profesor de științe fizice la Universitatea din California, Berkeley.

Ma coordonează studiul MASSIVE al galaxiilor locale, care a oferite date pentru 43 dintre galaxii, adică două treimi dintre cele folosite în noua analiză. Datele despre cele 63 de galaxii au fost alcătuite și analizate de John Blakeslee, astronom la Fundația Națională pentru Știință NOIRLab.

„Această metodă are potențialul de a oferi cele mai bune măsurători ale constantei Hubble”

„Întreaga poveste a astronomiei este, într-un fel, efortul de a înțelege scara absolută a Universului, care apoi ne poate spune mai multe despre fizica sa”, a explicat Blakeslee, făcând referire și la voiajul lui James Cook în Tahiti în 1769 pentru a măsura tranzitul planetei Venus astfel încât oamenii de știință să poată calcula adevărata dimensiune a Sistemului Solar, potrivit SciTechDaily.

„Metoda SBF poate fi aplicată mai bine pentru populația generală de galaxii dezvoltate în Universul local. Cu siguranță, dacă vom avea îndeajuns de multe galaxii cu Telescopul Spațial James Webb, această metodă are potențialul de a oferi cele mai bune măsurători ale constantei Hubble”, a adăugat Blakeslee.

Telescopul Spațial James Webb va fi de 100 de ori mai puternic decât Telescopul Spațial Hubble și este programat pentru lansare în luna octombrie a acestui an.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Cosmologii creează 4.000 de versiuni ale Universului pentru a rezolva misterul Big Bang

Astronomii au descoperit un „super-Pământ” care este aproape la fel de vechi ca Universul

Astronomii ar fi auzit, pentru prima oară, „sunetul” de fundal al Universului

Similaritățile bizare dintre creierul uman și Univers. Cât de asemănătoare sunt, de fapt, structurile