Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

Wyznaczanie trendów w nauce: Naukowcy ogłaszają, że wszechświat rozszerza się znacznie szybciej niż dotychczas sądzono

Po zmierzeniu za pomocą teleskopu Hubble'a odległości do gwiazd w 19 galaktykach znajdujących za Drogą Mleczną, NASA i Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) ogłosiły, że wszechświat rozszerza się od 5% do 9% szybciej niż dotychczas sądzono.
Wyznaczanie trendów w nauce: Naukowcy ogłaszają, że wszechświat rozszerza się znacznie szybciej niż dotychczas sądzono
Tempo rozszerzania się nie odpowiada przewidywaniom opartym na pomiarach promieniowania pozostałego po Wielkim Wybuchu, który doprowadził 13,8 miliarda lat temu do powstania znanego nam wszechświata. W ramach nowych badań przedmiotem obserwacji były w szczególności sygnatury świetlne około 2 400 zmiennych gwiazd zwanych cefeidami w 19 galaktykach oraz 300 supernowych typu la. Wybór padł na cefeidy i supernowe typu la ponieważ stanowią one część drabiny odległości kosmicznych. To nieocenione narzędzie, które służy astronomom do mapowania olbrzymich odległości między galaktykami.

Ciała niebieskie zaliczane do tej kategorii mają znaną wielkość, którą można zmierzyć z dużą dokładnością. Wiemy na przykład, z jaką jasnością będzie świecić supernowa typu la, a astronomowie ustalili także ścisłą zależność między jasnością cefeidy a jej okresem pulsacji. Zespół porównał następnie obserwacje badanych obiektów z rozciągłością światła oddalających się galaktyk, które służą astronomom do oznaczania rozciągania się przestrzeni, co umożliwia obliczenie prędkości rozszerzania się wszechświata. Ta wartość to stała Hubble’a.

Obliczywszy nowe tempo rozszerzania się na 73,2 kilometra w sekundę na megaparsek, ten najnowszy wynik zmniejsza o 76% niepewność co do stałej Hubble’a od 2005 r., kiedy to partnerzy projektu SHOES (Supernova H0 for the Equation of State) rozpoczęli mapowanie rozszerzania się wszechświata. Megaparsek to jednostka odpowiadająca 3,26 miliona lat świetlnych, a konsekwencja tej korekty jest taka, że odległość między obiektami kosmicznymi podwoi się w ciągu kolejnych 9,8 miliarda lat.

Jednak te prędkości nie są zgodne z wcześniejszymi przewidywaniami tempa rozszerzania się, do których doprowadziły inne obserwacje z użyciem sondy WMAP (Wilkinson microwave anisotropy Probe) NASA czy satelity Planck ESA. Obydwa statki kosmiczne zostały wyniesione na orbitę w celu badania poświaty po Wielkim Wybuchu i obydwa dostarczyły niższe i nieco odmienne przewidywania dotyczące rozszerzania się wszechświata, pierwszy o 5%, a drugi o 9% niższe.

„Rozpoczynasz prace na dwóch krańcach i zakładasz, że dotrzesz do środka, jeżeli wszystkie schematy i pomiary są prawidłowe” – zauważył główny badacz i zdobywca Nagrody Nobla, Adam Riess. „Ale teraz końce nie spotykają się pośrodku i chcemy się dowiedzieć dlaczego”.

Zespół badawczy prowadzący wspólne badania NASA-ESA jest przekonany, że odpowiedzialność za niespodziewane przyspieszenie może ponosić jedno z niewidzialnych (ze względu na brak emisji promieniowania czy światła) zjawisk, które ma obejmować mniej więcej 95% wszechświata, nazywane ciemną materią, ciemną energią i ciemnym promieniowaniem. Z uwagi na fakt, że nie ma możliwości badania ciemnych zjawisk bezpośrednio, astronomowie studiują je na podstawie oddziaływania, jakie wywierają one na materię widoczną, taką jak galaktyki czy supergromady.

Możliwe, że ciemna materia odpowiada za przyspieszenie ze względu na właściwość, która po prostu czeka jeszcze na odkrycie ze względu na nasze ograniczone możliwości obserwacyjne. Rozbieżność może także oznaczać, że teoria względności Alberta Einsteina jest niekompletna w przypadku pracy nad obiektami w skali wszechświata. Ewentualnie ciemna energia może odpychać od siebie galaktyki znacznie silniej niż dotychczas sądzono. Wreszcie rodzina cząstek subatomowych, które poruszają się z prędkością bliską światłu, nazywanych ciemnym promieniowaniem, mogła dostarczyć dodatkowej energii, która przyspieszyła wczesny wszechświat.

Jednym z długofalowych następstw przyspieszonego rozszerzania się wszechświata może być to, że za wiele miliardów lat wszystkie inne galaktyki cofną się za „horyzont kosmiczny”, pozostawiając Drogę Mleczną całkowicie osamotnioną w widocznym wszechświecie.

Jednak tutaj na ziemi, zespół badawczy NASA-ESA zamierza wykorzystać teleskopy naziemne i kosmiczne kolejnej generacji, takie jak Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) oraz Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski (E-ELT) ESO do zmniejszenia niepewności stałej Hubble’a do zaledwie 1%.

Źródło: Na podstawie doniesień medialnych

Powiązane informacje

Kraje (29)

  • Austria, Belgia, Bułgaria, Cypr, Republika Czeska, Niemcy, Dania, Estonia, Grecja, Hiszpania, Finlandia, Francja, Chorwacja, Węgry, Irlandia, Włochy, Litwa, Luksemburg, Łotwa, Malta, Niderlandy, Polska, Portugalia, Rumunia, Szwecja, Słowenia, Słowacja, Zjednoczone Królestwo, Stany Zjednoczone
Numer rekordu: 125520 / Ostatnia aktualizacja: 2016-06-09
Kategoria: Wyznaczanie trendów w nauce
Dostawca treści: ec