Ново изследване направи нещата с константата на Хъбъл още по-неясни

Една от най-големите мистерии във Физиката, за която казват, че е довела до криза в тази наука, изглежда се задълбочава. Като наблюдават как се огъва светлината от далечни ярки обекти, изследователите са получили резултати, които увеличават несъответствието между различните методи за изчисляване на скоростта на разширяване на Вселената.

„Измерванията са определено индикация за криза в космологията“, заяви Джеф Чих-Фан Чен, космолог от Калифорнийския университет, по време на брифинг за медиите в сряда (8 януари), по повод на 235-ата среща на Американското астрономическо общество в Хонолулу.

Спорното число е известно като константа на Хъбъл. За първи път е изчислено от американския астроном Едвин Хъбъл преди близо век, след като той разбира, че всяка галактика във Вселената се отдалечава от Земята със скорост, пропорционална на разстоянието на тази галактика до нашата планета.

Това разбира се не означава, че Земята е в центъра на Космоса. Вместо това откритието казва на учените, че Вселената се разширява и че има пряка връзка между това колко далеч са разположени два обекта и колко бързо се отдалечават един от друг. Константата на Хъбъл има стойност, която включва тази връзка между скоростта и разстоянието.

Проблемът е, че през последните години различни екипи не се разбраха за това, каква точно е стойността на тази константа. Измерванията, направени с помощта на космическия микровълнов фон (CMB), остатък от Големия взрив, който предоставя моментна снимка на ранната вселена, предполагат, че константата на Хъбъл е 46 200 мили / ч на милион светлинни години (или, използвайки единици на космолозите, 67,4 километра / секунда на мегапарсек).

Но гледайки пулсиращи звезди, известни като променливи на Цефеид, друга група астрономи изчислява константата на Хъбъл на 50 400 мили / ч на милион светлинни години (73,4 км / с / Мп).

На пръв поглед разминаването не изглежда да е голямо, но никоя от страните не желае да допусне, че има грешки в своята методология.
Поредното засега и най- ново измерване, е направено от H0 лещи в колаборацията с COSMOGRAIL Wellspring (H0LICOW). То прави опит да изчисли константата на Хъбъл по напълно нов начин. (COSMOGRAIL е съкращението за Космологичен мониторинг на гравитационните лещи.)

Тази мярка използва факта, че масивните предмети във Вселената ще изкривят тъканта на пространство-времето, което означава, че светлината ще се огъва, докато преминава покрай тях. Свръх-светлите, захранвани от черна дупка образувания, наречени квазари, понякога се намират зад големи галактики и тяхната светлина се изкривява от този процес на огъване, който е известен като гравитационно лещиране – gravitational lensing.

Използвайки космическия телескоп Хъбъл, екипът на H0LiCOW изследва светлината от шест квазара на разстояние от 3 милиарда до 6,5 милиарда светлинни години от Земята. Когато черните дупки на квазарите поглъщат материал, светлината им трепти.

Намесата на галактика с gravitational lensing, би предизвикало огъване на всяка квазарна светлина и така трептенето на квазара би пристигнало на Земята в различно време в зависимост от това какъв път е изминало около галактиката, казва Чен. По този начин, продължителността на забавянето във времето осигурява начин да се проучи скоростта на разширяване на Вселената, добавя той.

H0LiCOW успя да изведе стойност на константата на Хъбъл от 50 331 мили / ч на милион светлинни години (73,3 km / s / Mpc), изключително близка до тази, предоставена от променливите на Cepheid, но доста далеч от измерването на CMB.

„Последицата е, че напрежението е много вероятно истинско“, казва Чен „и вероятно не е резултат от грешки в методите на всеки подход“.
Заслужава да се отбележи, че миналата година поредното независимо измерване на константата на Хъбъл, направено с помощта на гигантски червени звезди, даде стойност между двете споменати изчисления, като определи скорост на разширяване на Вселената от 47 300 мили / ч на милион светлинни години (69,8 км / с / Мп).

Въпреки това, казва Чен, различните числа са достатъчно далеч, което показва, че проблемът не е в моделите на Вселената, определяни от различните групи учени. Нарастващ брой физици признават това, защото независимите измервания продължават да дават различни резултати. Дали пък не е възможно, изследователите да измислят нова физика, за да обяснят какво всъщност се случва?