Naukowcy potwierdzają. Tajemnicza siła rozciąga wszechświat

Wcześniej astronomowie zakładali pomyłkę, jednak teraz mają faktyczne poszlaki, że za rozszerzaniem Wszechświata stoi tajemnicza siła. Dowodzi temu zespół laureata Nagrody Nobla z dziedziny fizyki, profesora Adama Riessa, który otrzymał nagrodę za udowodnienie, że Wszechświat nie tylko się rozszerza, ale także jego rozszerzanie przyspiesza. W najnowszym badaniu sprawdził prawdziwość założenia znanego jako "napięcie Hubble’a”.

W kosmologii jedną z najważniejszych zasad jest tzw. stała Hubble’a, czyli założenie, na którym opiera się nasza wiedza o szybkości, z jaką rozszerza się wszechświat. Opublikowana w 1929 roku przez astrofizyka Edwina Hubble’a podaje prędkość, z jaką galaktyki powinny oddalać się od siebie ze względu na to rozszerzanie. Według stałej Hubble’a jest to 67,8 km/sek na megaparsek (megaparsek to odległość 3,26 roku świetlnego). To założenie pozwoliło stworzyć standardowy model kosmologiczny i zawartymi w nim prognozami co do tempa rozszerzania się wszechświata.

Standardowy model kosmologiczny wyjaśnia ewolucję galaktyk, kosmiczne mikrofalowe tło wielkiego wybuchu, obfitość pierwiastków chemicznych we wszechświecie i wiele innych kluczowych obserwacji opartych na znanych prawach fizyki. Jednak w ostatnich latach astronomowie zaczęli dostrzegać luki w tym modelu, które nie mogą zostać przezeń wyjaśnione.

Dekadę temu „stałej Hubble’a” zaprzeczały obserwacje dostarczone przez (o ironio) Teleskop Hubble’a. Okazało się bowiem, że według dostarczanych przezeń danych, tempo oddalania się galaktyk wynosi od 70 do 76, ze średnią 73 km/sek na megaparsek. Taka różnica wprawiła w zakłopotanie astronomów, bo w warunkach kosmicznych, jest zwyczajnie za duża, aby mieściła się w naturalnych granicach. Ta różnica została określona jako napięcie Hubble’a. Doprowadziło to nawet do tego, że zaczęto podejrzewać błędy samego teleskopu.

Wraz z rozpoczęciem aktywności Teleskopu Jamesa Webba, nastąpiła szansa na zweryfikowanie danych podawanych przez Teleskop Hubble’a. Zespół pod wodzą profesora Riessa wykorzystał największą próbkę danych Webba zebranych w ciągu pierwszych dwóch lat w kosmosie, aby zweryfikować pomiar tempa ekspansji wszechświata. Zastosowano trzy różne metody pomiaru odległości do galaktyk, w których znajdowały się supernowe, koncentrując się na odległościach wcześniej zmierzonych przez teleskop Hubble'a i znanych z najdokładniejszych „lokalnych” pomiarów tej liczby. Wyniki nie pozostawiły złudzeń – obserwacje z obu teleskopów były praktycznie identyczne. Dla danych zebranych przez galaktyki obserwowane przez Teleskop Webba, stała Hubble’a wyniosła 72,6 km/sek na megaparsek i 72,8 km/sek dla Teleskopu Hubble’a. To wskazuje na błąd pierwotnego założenia stałej Hubble’a ze standardowego modelu kosmologicznego. Przy tym rozszerza zagadkę na temat tego, dlaczego właściwie wszechświat się rozszerza.

-Rozbieżność między obserwowanym tempem ekspansji wszechświata a przewidywaniami modelu standardowego sugeruje, że nasze zrozumienie wszechświata może być niepełne. Biorąc pod uwagę, że dwa flagowe teleskopy NASA potwierdzają teraz nawzajem swoje odkrycia, musimy potraktować ten problem [napięcia Hubble'a] bardzo poważnie - twierdzi profesor Adam Riess.

Teraz według najnowszych badań „napięcie Hubble’a” urasta do jeszcze większego problemu kosmologii. Wielu astronomów już może podejrzewać, że za takim "przyspieszeniem” rozszerzania się Wszechświata jest właśnie zjawisko ciemnej materii i ciemnej energii. Według szacunków odpowiadają za 96% składu Wszechświata i mogą odpowiadać za ogromną ilość procesów w nim zachodzących, także jego przyspieszoną ekspansję.

- Jednym z możliwych wyjaśnień napięcia Hubble'a byłoby to, że w naszym rozumieniu wczesnego wszechświata brakowało czegoś, takiego jak nowy składnik materii — wczesna ciemna energia. Istnieją też inne pomysły, takie jak dziwne właściwości ciemnej materii, egzotyczne cząstki, zmiana masy elektronów lub pierwotne pola magnetyczne, które mogą załatwić sprawę. Teoretycy mogą wykazać się sporą kreatywnością - skomentował wyniki badań kosmolog Marc Kamionkowski z Uniwersytetu Johna Hopkinsa.

Jest to wyzwanie, ale także niesamowita okazja, aby dowiedzieć się więcej o naszym wszechświecie

---

***

Bądź na bieżąco i zostań jednym z 89 tys. obserwujących nasz fanpage - polub Geekweek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!