TECHin

Αμήχανoι οι αστροφυσικοί: Το Σύμπαν διαστέλλεται ταχύτερα απ' όσο μπορούν να εξηγήσουν


Ο ρυθμός διαστολής του Σύμπαντος απασχολεί τους ερευνητές για δεκαετίες. Οι πρόσφατες μετρήσεις έχουν εντείνει το μυστήριο, υποδεικνύοντας ότι το τρέχον θεωρητικό πλαίσιο ενδέχεται να παραβλέπει κάτι σημαντικό. Οι παρατηρήσεις δείχνουν ότι οι γαλαξίες απομακρύνονται μεταξύ τους με ρυθμό ταχύτερο από τον αναμενόμενο.

Πολλοί αναρωτιούνται πλέον αν το πρότυπο μοντέλο της κοσμολογίας μπορεί να εξηγήσει πλήρως αυτή την εικόνα. Νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Astrophysical Journal Letters, με επικεφαλής τον αναπληρωτή καθηγητή φυσικής στο Πανεπιστήμιο Duke, Νταν Σκόλνικ, ενισχύει την άποψη ότι τα δεδομένα και οι προβλέψεις δεν συμφωνούν.

Ένας αιώνας παρακολούθησης της διαστολής του Σύμπαντος

Ο Έντουιν Χάμπλ ήταν ο πρώτος που αναγνώρισε τη διαστολή του Σύμπαντος το 1929. Από τότε, ο ρυθμός διαστολής – γνωστός ως σταθερά του Χαμπλ – έχει γίνει αντικείμενο αμέτρητων μετρήσεων.

Κάθε γενιά επιστημόνων προσπαθεί να καθορίσει την ακριβή του τιμή, για να κατανοήσει πόσο γρήγορα διασπείρονται οι κοσμικές δομές στο διάστημα.

Κάποιοι ερευνητές βασίζονται σε δεδομένα από κοντινούς γαλαξίες, ενώ άλλοι κοιτούν πίσω στον πρώιμο κόσμο. Με την πάροδο του χρόνου, αυτές οι δύο ομάδες μετρήσεων έχουν αποκαλύψει μια ασυμφωνία γνωστή ως «ένταση Χαμπλ».

«Η ένταση αυτή μετατρέπεται τώρα σε κρίση», δήλωσε ο Σκόλνικ.

Πού ακριβώς εντοπίζεται η ασυμφωνία

Όταν οι ερευνητές συγκρίνουν την εικόνα του Σύμπαντος σε μεγάλες αποστάσεις με αυτή στη δική μας κοσμική «γειτονιά», κάτι δεν ταιριάζει.

Οι τυπικές θεωρίες προβλέπουν ρυθμό διαστολής χαμηλότερο από αυτόν που δείχνουν οι τοπικές μετρήσεις. Ο Σκόλνικ περιγράφει τη διαφορά σαν ένα διάγραμμα ανάπτυξης: υπάρχει μια «βρεφική» εικόνα από τη Μεγάλη Έκρηξη και μια τωρινή εικόνα του γαλαξιακού περιβάλλοντος. Ωστόσο, η καμπύλη που συνδέει αυτές τις δύο εικόνες δεν συμφωνεί με τις προβλέψεις.

«Αυτό υποδηλώνει, κατά κάποιο τρόπο, ότι το μοντέλο της κοσμολογίας μας μπορεί να είναι λανθασμένο», εξηγεί.

Γεφυρώνοντας τα κενά στην «κοσμική κλίμακα»

Για χρόνια, οι επιστήμονες χρησιμοποιούν μια «κοσμική κλίμακα» για να μετρήσουν αποστάσεις σε ουράνια αντικείμενα. Κάθε σκαλί βαθμονομεί το επόμενο, δημιουργώντας μια αλυσίδα αξιόπιστων μετρήσεων.

Στο πρόσφατο έργο τους, η ομάδα του Σκόλνικ χρησιμοποίησε δεδομένα από το Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), προσφέροντας μια εκτεταμένη συλλογή αποστάσεων γαλαξιών.

Ένας κρίσιμος παράγοντας στη μέτρηση ήταν το σμήνος της Κόμης (Coma Cluster), το οποίο μελετάται εδώ και 40 χρόνια. Ο Σκόλνικ και η ομάδα του χρησιμοποίησαν φως από 12 υπερκαινοφανείς Τύπου Ia για να καθορίσουν την απόσταση του σμήνους: περίπου 320 εκατομμύρια έτη φωτός.

Χρειαζόμαστε νέα τιμή για τη σταθερά του Χαμπλ;

Με αυτή την ακρίβεια, η ομάδα υπολόγισε μια νέα τιμή για τη σταθερά του Χαμπλ: 76,5 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο ανά μεγαπαρσέκ, που επιβεβαιώνει ότι το κοντινό Σύμπαν φαίνεται να διαστέλλεται πιο γρήγορα απ' ό,τι προέβλεπε το μοντέλο.

Η κρίσιμη ερώτηση παραμένει: βρίσκεται το πρόβλημα στα μοντέλα ή στις μετρήσεις; Ενώ κάποιοι εστιάζουν σε νέα φυσική, άλλοι τελειοποιούν τις τεχνικές μέτρησης. Με την πρόοδο στα τηλεσκόπια και τις μεθόδους παρατήρησης, οι επιστήμονες συγκεντρώνουν νέα δεδομένα που ίσως ξεκλειδώσουν το μυστήριο.

Η σκοτεινή ενέργεια, η σκοτεινή ύλη και άλλα άγνωστα συνεχίζουν να προκαλούν ερωτήματα. Είτε μέσω μικρών τροποποιήσεων στα μοντέλα, είτε μέσω μιας εντελώς νέας προσέγγισης, η ιστορία του Σύμπαντος παραμένει ένα ανοιχτό έργο, με τις μετρήσεις να ξεπερνούν τις προσδοκίες.

Image by wahyu_t on Freepik

Ακολουθήστε το Sofokleousin.gr στο Google News
και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
Σχετικά Άρθρα