Alam semesta berkembang lebih cepat dari yang diperkirakan

Perhitungan baru dari konstanta Hubble: 73.23 (km / s) / Mpc

Ketika astrofisikawan Edwin Hubble hampir seratus tahun yang lalu menentukan bahwa Semesta berkembang secara seragam ke segala arah, penemuan ini adalah kejutan nyata. Kemudian, pada pertengahan 1990-an, hal tak terduga lainnya muncul: ternyata Alam Semesta berkembang semakin cepat, yaitu dengan akselerasi. Alasan untuk ini dianggap sebagai sifat menjijikkan dari suatu zat yang disebut "energi gelap".

Sekarang, menggunakan Teleskop Luar Angkasa Hubble milik NASA, astrofisikawan NASA telah menentukan bahwa alam semesta mengembang lebih cepat dari yang diperkirakan . Bagaimana menafsirkan penemuan ini masih belum jelas, tetapi konstanta Hubble harus ditinjau.

"Penemuan tak terduga ini mungkin merupakan petunjuk penting untuk fakta bahwa itu merupakan 95% dari massa alam semesta, yang tidak memancarkan cahaya, termasuk energi gelap, materi gelap dan radiasi gelap ( dark radiasi )», - kata penulis utama studi dan Nobel Laureate Adam Riess dari Space Telescope Space Research Institute dan Universitas Johns Hopkins.

Yang disebut "radiasi gelap" yang dibicarakan peraih Nobel mungkin adalah salah satu bentuk hipotetis energi gelap.

Para ilmuwan menawarkan beberapa penjelasan untuk apa yang terjadi. Mungkin energi gelap mendorong galaksi lebih keras dari yang diperkirakan. Atau ruang awal mungkin mengandung jenis partikel elementer baru yang disebut radiasi gelap, yaitu, dalam rumus ekspansi Semesta setelah Big Bang, Anda harus menambahkan lebih banyak energi dari radiasi gelap.

Pilihan ketiga adalah bahwa materi gelap, bentuk materi yang tak terlihat, yang membentuk sebagian besar massa alam semesta kita, memiliki beberapa karakteristik aneh dan tak terduga. Pada akhirnya, teori gravitasi Einstein mungkin tidak lengkap.

Adam Riess dan rekan mengembangkan teknik baru untuk memperkirakan tingkat ekspansi Semesta pada tahun 2005. Teknologi inovatif memungkinkan Anda untuk lebih menentukan jarak ke galaksi jauh.



Metode ini terdiri dari tiga langkah, yang ditunjukkan dalam diagram. Ini melibatkan pencarian galaksi dengan tipe Ia supernova dan bintang Cepheid. Cipheid berdenyut dalam ketergantungan yang tepat pada luminositas instingtual mereka, yang dapat dibandingkan dengan luminositas nyata mereka untuk perkiraan jarak yang akurat. Supernova tipe Ia, pada gilirannya, terbentuk sebagai hasil dari ledakan katai putih dan cukup terang untuk diamati dari jarak yang relatif besar.

Selama sepuluh tahun, para ilmuwan mengukur sekitar 2.400 Cepheid di 19 galaksi, memperkirakan kecerahan nyata mereka, secara akurat mengukur kecerahan sebenarnya dan menghitung jarak ke sekitar 300 jenis Ia supernova di galaksi jauh.

Sampai saat ini, estimasi konstanta Hubble yang paling dapat diandalkan adalah 67,80 ± 0,77 (km / d) / Mpc, yaitu, di era modern, dua galaksi yang dipisahkan oleh jarak 1 megaparsec terbang rata-rata dengan kecepatan ~ 68 km / dt.

Menurut pengukuran baru, konstanta Hubble adalah 73,2 (km / s) / Mpc, yaitu, dua galaksi yang dipisahkan oleh jarak 1 megaparsec terbang rata-rata pada kecepatan ~ 73 km / s.

Metode yang diusulkan lebih akurat daripada metode sebelumnya: tingkat ekspansi ditentukan dengan kesalahan 2,4%. Tetapi bahkan dengan kesalahan ini, konstanta Hubble baru secara signifikan lebih besar daripada yang lama.

Hasil studi sepuluh tahun akan diterbitkan dalam edisi berikutnya The Astrophysical Journal .

Menghitung nilai sebenarnya dari konstanta Hubble bukanlah tugas yang mudah. Sebagai contoh, analisis aliran cahaya dari Big Bang oleh Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) dan pengamatan oleh misi satelit Planck dari Badan Antariksa Eropa memberikan hasil yang berlawanan: menurut lintasan yang diprediksi, laju ekspansi Semesta sekarang harus 5% dan 9% lebih rendah dari yang diperoleh Nilai konstan Hubble.

Penelitian lebih lanjut akan membantu untuk mengklarifikasi dan mengukur kecepatan penghapusan galaksi lebih akurat pada periode waktu yang berbeda.

"Kami hanya tahu sedikit tentang bagian gelap alam semesta sehingga sangat penting untuk mengukur seberapa besar mereka tertarik dan menolak selama sejarah kosmik," kata Lucas Macri, salah satu penulis karya ilmiah.

Sebelum peluncuran teleskop Hubble, perkiraan laju ekspansi alam semesta berbeda dengan dua urutan besarnya. Pengukuran pada akhir 1990-an membantu mengurangi kesalahan sebesar 10%. Sekarang para ilmuwan dari kelompok Supernova H0 untuk Persamaan Negara (SH0ES) sedang mengerjakan metode perhitungan baru yang akan mengurangi kesalahan menjadi 1%.

Source: https://habr.com/ru/post/id394691/