Noi măsurători confirmă că ceva ciudat se întâmplă în Univers

De mai bine de un deceniu, cosmologia este blocată într-o contradicție enigmatică. Și asta pentru că două dintre cele mai de încredere modalități de măsurare a expansiunii Universului oferă două răspunsuri diferite.

O serie de măsurători, bazate pe stelele din apropiere și supernovele explozive, spun că Universul se extinde cu aproximativ 73 km/s/Mpc. O altă metodă, bazată pe radiația slabă de la Big Bang, cunoscută sub numele de radiația cosmică de fond (CMB), indică o expansiune mai lentă, de aproximativ 67 km/s/Mpc.

• Premieră științifică: Astronomii au surprins o gaură neagră bizară într-un moment critic
• Fuziunea „imposibilă” dintre două găuri negre masive, în sfârșit explicată

Această nepotrivire, numită și Tensiunea Hubble, a devenit una dintre cele mai mari probleme din fizica modernă. Dacă dezacordul este real și nu se datorează unor greșeli, ar putea însemna că înțelegerea noastră asupra universului este incompletă, scrie InterestingEngineering.

O echipă de astronomi a abordat problema dintr-un unghi complet diferit, măsurând micro-întârzierile în timp în căile luminoase ale quasarilor. Noua lor analiză întărește ideea că Tensiunea Hubble ar putea reflecta o fizică reală, mai degrabă decât simple erori în metodele anterioare.

„Tensiunea Hubble contează, deoarece ar putea indica o nouă eră în cosmologie, dezvăluind o fizică nouă”, au spus autorii studiului.

În mod tradițional, astronomii construiesc o scară de distanțe pentru a estima cât de departe sunt obiectele și cât de repede se îndepărtează de noi. Această tehnică este puternică, dar micile incertitudini la fiecare pas se pot acumula, lucru pe care criticii îl susțin că ar putea fi în spatele Tensiunii Hubble.

O nouă eră în cosmologie

Noul studiu ocolește complet această scară, utilizând o metodă numită cosmografie cu întârziere de timp. Aceasta depinde de unul dintre cele mai ciudate trucuri ale gravitației, numit lentilare gravitațională.

Pentru a măsura constanta Hubble folosind această metodă, este necesară o galaxie masivă care acționează ca o „lentilă”. Gravitația acestei lentile deviază lumina de la obiecte ascunse în spatele ei, creând mai multe imagini ale aceluiași quasar. Fiecare imagine ia o cale ușor diferită și, prin urmare, ajunge pe Pământ la momente diferite.

Cercetătorii au folosit opt astfel de sisteme de lentile. Ori de câte ori quasarul se lumina sau se estompa, aceste schimbări apăreau în imaginile multiple, dar cu întârzieri minuscule.

Prin măsurarea precisă a acestor întârzieri, ei au putut afla cât de lungă era fiecare cale luminoasă.

Oamenii de știință, nevoiți să rescrie părți din modelul Big Bang?

Ei au combinat datele de sincronizare cu estimările privind modul în care masa este distribuită în galaxiile lentilă. Punând cap la cap datele, au obținut o măsurătoare a constantei Hubble cu o precizie de aproximativ 4,5%. Această măsurătoare susține rata de expansiune mai mare observată în studiile locale ale universului.

Descoperirile întăresc ideea că Tensiunea Hubble ar putea reflecta o fizică reală, care forțează oamenii de știință să rescrie părți din modelul Big Bang.

Totuși, cercetătorii subliniază că principala lor limitare este incertitudinea în distribuția masei în interiorul galaxiilor lentilă. De asemenea, ei au nevoie de un eșantion mult mai mare.

Următorul lor pas este extinderea numărului de lentile cu întârziere de timp, colectarea de imagini mai clare și eliminarea oricăror surse de eroare rămase.

Studiul a fost publicat în jurnalul Astronomy & Astrophysics.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Telescopul Webb a descoperit o galaxie spirală masivă de la începuturile Universului

Moment istoric pentru astronomie: Cea mai misterioasă substanță din Univers, „văzută” pentru prima dată

Astronomii ar fi găsit primele stele ale Universului

Ce este „Marele Punct Roșu” observat de Telescopul Spațial James Webb în Universul îndepărtat?