Tensiunea Hubble, o criză fără rezolvare? Noi măsurători ale Universului confirmă ceea ce mulți bănuiau

Noi măsurători au confirmat ceea ce unii știau sau cel puțin bănuiau deja. Universul se extinde mai repede decât au prezis modelele teoretice, dar și mai repede decât putem explica prin înțelegerea noastră actuală a fizicii. 

Diferențele dintre modele și date au ajuns să fie cunoscute drept tensiunea Hubble. Acum, rezultate publicate în Astrophysical Journal Letters sprijină rata mai rapidă de expansiune a Universului.

• Ce a descoperit Telescopul Spațial James Webb pe un super-Pământ topit?
• Astronomii au observat cum o stea neutronică adormită „s-a trezit la viață”

„Tensiunea [Hubble] devine acum o criză”, a spus Dan Scolnic, coordonatorul echipei de cercetare.

Edwin Hubble, astronomul care a descoperit că Universul se extinde

Aflarea ratei de expansiune a Universului (numită constanta lui Hubble) a fost o provocare științifică majoră încă din 1929, atunci când astronomul Edwin Hubble a descoperit faptul că Universul se extinde.

„Știm ce dimensiunea avea la momentul Big Bang, dar cum a ajuns la dimensiunea de acum?”, spune Scolnic, profesor la Universitatea Duke (SUA). În această analogie, Universul îndepărtat este perioada sa de pruncie. Universul local este cel pe care îl cunoaștem (sau cel puțin așa credem) astăzi, cu tot cu galaxia Calea Lactee și vecinii săi. Modelul standard al cosmologiei este linia de creștere care le conectează pe cele două. Problema este, însă, ceva nu se leagă.

Măsurarea Universului necesită „o scară cosmică”

„Asta ne spune, într-o anumită măsură, că modelul nostru al cosmologiei ar putea fi defect”, a declarat Scolnic, potrivit unui comunicat de presă.

Măsurarea Universului necesită „o scară cosmică”, adică o succesiune de metode folosite pentru a măsura distanțele până la obiecte cerești, fiecare metodă fiind bazată pe cea dinainte pentru calibrare.

Așa-zisa scară folosită de Scolnic a fost creată de o echipă diferită folosind informații de la Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), care observă peste 100.000 de galaxii în fiecare noapte de la Kitt Peak National Observatory.

Astfel, Scolnic a observat că această „scară” poate fi ancorată mai aproape de Pământ cu o distanță mai precisă față de Roiul stelar din Coma, unul dintre cele mai apropiate roiuri galactice.

Oamenii de știință au fost ajutați de lumina de la 12 supernove

Pentru a ajunge la o distanță precisă de Roiul Coma, Scolnic și colegii săi au folosit curbura luminii de la 12 supernove de tip Ia din roi. Asemenea unor lumânări care strălucesc pe o cărare întunecată, supernovele de tipul Ia au o luminozitate predictibilă corelată cu distanțele lor, astfel că acestea sunt obiecte de încredere pentru calcularea distanței.

Echipa a ajuns la o distanță de aproximativ 320 de milioane de ani-lumină, în concordanță cu distanțele raportate în studiile din ultimii 40 de ani.

„Această măsurătoare nu este influențată de modul în care credem că se sfârși povestea tensiunii Hubble. Acest roi este chiar în curtea noastră, a fost măsurat cu mult înainte ca oricine să știe cât de important va fi”, a explicat Scolnic.

Întrebarea este: există o greșeală în măsurători sau în modele?

Așadar, folosind măsurătoarea de înaltă precizie din prima etapă, echipa a calibrat restul „scării cosmice”. Cercetătorii au ajuns la o valoare pentru constanta lui Hubble de 76,5 kilometri per secundă per megaparsec, ceea ce înseamnă că Universul local este extinde cu 76,5 kilometri per secundă mai repede la fiecare 3,26 milioane de ani-lumină.

Această valoare se potrivește cu măsurători deja existente ale ratei de expansiune a Universului local. Totuși, la fel ca toate acele măsurători, valoarea intră în conflict cu măsurătorile constantei Hubble folosind predicțiile din Universul îndepărtat. Cu alte cuvinte, valoarea se potrivește cu rata de expansiune măsurată de alte echipe, dar nu cu ceea ce înțelegem la momentul actual despre fizică. Întrebarea este: există o greșeală în măsurători sau în modele?

Rezultatele echipei conduse de Scolnic sprijină ideea că problema este undeva în modele.

„Ar putea să ne schimbe gândirea cu privire la Univers, iar asta este grozav! Mai sunt surprize în cosmologie, și cine știe ce descoperiri vor urma?”, a concluzionat profesorul.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Telescopul Hubble a realizat cea mai apropiată imagine cu un quasar de până acum

O supernovă descoperită cu Telescopul Webb confirmă constanta lui Hubble

Telescopul Hubble a surprins o potențială fuziune galactică

Universul a început cu Big Bang și se va sfârși cu Marea Implozie