L'univers se développe plus vite que prévu

Nouveau calcul de la constante de Hubble: 73,23 (km / s) / Mpc

Lorsque l'astrophysicien Edwin Hubble, il y a près de cent ans, a déterminé que l'Univers se développait uniformément dans toutes les directions, cette découverte a été une véritable surprise. Puis, au milieu des années 1990, une autre chose inattendue est apparue: il s'avère que l'Univers se développe de plus en plus vite, c'est-à-dire avec l'accélération. La raison en était considérée comme les propriétés répulsives d'une substance appelée "énergie sombre".

Maintenant, en utilisant le télescope spatial Hubble de la NASA, les astrophysiciens de la NASA ont déterminé que l’univers s’étend plus rapidement que prévu . Comment interpréter cette découverte n'est pas encore clair, mais la constante de Hubble devra être revue.

« , 95% , , , (dark radiation)», — (Adam Riess) .

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Les scientifiques offrent plusieurs explications sur ce qui se passe. Peut-être que l'énergie sombre pousse les galaxies plus fort que prévu. Ou le premier espace peut contenir un nouveau type de particules élémentaires appelé rayonnement sombre, c'est-à-dire que dans la formule d'expansion de l'Univers après le Big Bang, vous devez ajouter plus d'énergie provenant du rayonnement sombre.

La troisième option est que la matière noire, la forme invisible de la matière, qui constitue la majeure partie de la masse de notre univers, a des caractéristiques étranges et inattendues. En fin de compte, la théorie de la gravité d'Einstein peut être incomplète.

Adam Riess et ses collègues ont développé une nouvelle technique pour estimer le taux d'expansion de l'Univers en 2005. Une technologie innovante vous permet de mieux déterminer la distance aux galaxies lointaines.



La méthode comprend trois étapes, qui sont illustrées dans le diagramme. Elle implique la recherche de galaxies avec des supernovae de type Ia et des étoiles céphéides. Les ciphéides pulsent en fonction de leur luminosité instinctive, qui peut être comparée à leur luminosité apparente pour une estimation précise de la distance. Les supernovae de type Ia, à leur tour, se forment à la suite d'explosions de naines blanches et sont suffisamment brillantes pour être observées à une distance relativement grande.

Pendant dix ans, les scientifiques ont mesuré environ 2400 céphéides dans 19 galaxies, estimé leur luminosité apparente, mesuré avec précision la véritable luminosité et calculé la distance à environ 300 supernovae de type Ia dans des galaxies éloignées.

À ce jour, l'estimation la plus fiable de la constante de Hubble a été de 67,80 ± 0,77 (km / s) / Mpc, c'est-à-dire qu'à l'ère moderne, deux galaxies séparées par une distance de 1 mégaparsec volent en moyenne à une vitesse de ~ 68 km / s.

Selon de nouvelles mesures, la constante de Hubble est de 73,2 (km / s) / Mpc, c'est-à-dire que deux galaxies séparées par une distance de 1 mégaparsec volent en moyenne à une vitesse d'environ 73 km / s.

La méthode proposée est plus précise que les méthodes précédentes: le taux d'expansion est déterminé avec une erreur de 2,4%. Mais même avec cette erreur, la nouvelle constante de Hubble est nettement plus grande que l'ancienne.

Les résultats d'une étude de dix ans seront publiés dans le prochain numéro de The Astrophysical Journal .

Calculer la vraie valeur de la constante de Hubble n'est pas une tâche facile. Par exemple, l'analyse de la rémanence du Big Bang par Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) et les observations de la mission satellite Planck de l'Agence spatiale européenne ont donné des résultats opposés: selon la trajectoire prédite, le taux d'expansion de l'Univers devrait désormais être de 5% et 9% inférieur à celui obtenu Valeur constante de Hubble.

Des recherches plus approfondies permettront de clarifier et de mesurer plus précisément la vitesse d'élimination des galaxies à différentes périodes.

"Nous savons si peu de choses sur les parties sombres de l'univers qu'il est très important de mesurer combien elles ont attiré et repoussé au cours de l'histoire cosmique", a déclaré Lucas Macri, l'un des auteurs des travaux scientifiques.

Avant le lancement du télescope Hubble, les estimations du taux d'expansion de l'univers différaient de deux ordres de grandeur. Les mesures effectuées à la fin des années 90 ont permis de réduire l'erreur de 10%. Aujourd'hui, les scientifiques du groupe Supernova H0 pour l'équation d'État (SH0ES) travaillent sur de nouvelles méthodes de calcul qui réduiront l'erreur à 1%.