Нещо не е съвсем наред във Вселената. Поне на базата

Нещо не е напълно наред във Вселената. Поне въз основата на всичко, което физиците знаят до момента. Звезди, галактики, черни дупки и всички други небесни обекти се отдалечават един от различен все по-бързо във времето.

Минали измервания в нашата част от  Вселената откриват, че тя експлодира и се уголемява по-бързо, в сравнение с е било първоначално. Това не би трябвало да е по този начин, въз основа на всички знания на учените за Вселената.

Ако техните измервания на скоростта на разширение на Вселената (в (km/s)/Mpc), известна като константата на Хъбъл, са верни, това значи, че в сегашния модел липсва решаваща нова физика, като да вземем за пример незнайни фундаментални частици, или нещо необичайно, протичащо се с тайнствената субстанция, известна като тъмна сила.

Сега, в ново изследване, оповестено в списанието Monthly Notices на Кралското астрономическо общество, учените са измерили константата на Хъбъл по напълно нов метод, потвърждавайки, че в действителност Вселената се разраства по-бързо в този момент, в сравнение с в ранните си дни.

За да обяснят по какъв начин Вселената минава от дребна, гореща и плътна тъкан от плазма към голямото пространство, което виждаме през днешния ден, учените са предложили това, което е известно като „ модела Lambda Cold Dark Matter “ (LCDM). Моделът слага ограничавания върху свойствата на тъмната материя – тип материя, която упражнява гравитационно привличане, само че не излъчва светлина и тъмна сила, която наподобява се опълчва на гравитацията.

LCDM може сполучливо да възпроизвежда структурата на галактиките и галактическия микровълнов декор – първата светлина на Вселената – както и количеството водород и хелий във Вселената. Но това не може да изясни за какво Вселената се уголемява по-бързо в този момент, в сравнение с първоначално. Това значи, че или моделът на LCDM е неверен, или измерванията на скоростта на разширение са неверни.

„ Новият способ има за цел най-сетне да позволи дебата за разширението “, споделя Саймън Бирър, откривател от Калифорнийския университет, Лос Анджелис, и водещ създател на новото изследване. Досега новите самостоятелни измервания удостоверяват несъответствието, което допуска, че може да е нужна нова физика.

За да измерят константата на Хъбъл, учените преди този момент са употребявали няколко разнообразни метода. Някои са употребявали супернови в близката част на Вселената, а други са разчитали на Цефеиди, или звезди, които пулсират и постоянно трептят в яркостта си. Трети са изучавали галактическото фоново радиационно лъчение.

Новото проучване употребява техника, която включва светлина от квазари – извънредно ярки галактики, задвижвани от солидни черни дупки.

„ Независимо какъв брой деликатно се прави един опит, постоянно може да има някакъв резултат, който е вграден във типовете принадлежности, които се употребяват, с цел да създадат това премерване. Така че, когато групата употребява изцяло друг набор от принадлежности … и получава същия отговор, тогава можете бързо да заключите, че този отговор не е резултат от някакъв сериозен резултат в техниките, ”казва Адам Рийс, Нобелов лауреат и откривател в Научния институт за галактически телескопи в Университета Джон Хопкинс. „ Мисля, че нашата убеденост нараства, че се случва нещо в действителност забавно “, сподели Рийс, който не е взела участие в изследването.

Ето по какъв начин работи техниката: Когато светлината от квазар минава през вселена, гравитацията от галактиката кара тази светлина да се „ огъне гравитационно “ преди да стигне до Земята. Галактиката работи като леща, с цел да изкриви светлината на квазара в голям брой копия – най-често две или четири според от подреждането на квазарите във връзка с галактиката. Всяко от тези копия изминава малко по-различен път към галактиката.

Квазарите нормално не блестят с непрекъсната светлина, като доста звезди. Поради това, че материалът попада в централните им черни дупки, те трансформират яркостта си в канара от часове до милиони години. Така, когато изображението на квазара е обективно в голям брой копия с неравномерни светлинни пътеки, всяка смяна в яркостта на квазара ще докара до леко вибриране сред копията, защото на светлината от избрани копия е нужно повече време с цел да стигне до Земята.

От това противоречие учените биха могли тъкмо да дефинират какъв брой надалеч сме от квазара и междинната вселена. За да изчислят константата на Хъбъл, астрономите съпоставят това разстояние с аленото пренасяне на обекта, или промяна на дължината на вълната на светлината към аления завършек на спектъра (което демонстрира какъв брой светлина на обекта се е разтегнала, когато Вселената се разширява).

Изследване на светлината от системи, които основават четири облика или копия на квазар, е правено и в предишното. Но в новото проучване, Бирер и неговите сътрудници сполучливо показват, че е допустимо да се мери константата на Хъбъл от системи, които основават единствено двойно изображение на квазара. Това трагично усилва броя на системите, които могат да бъдат изследвани, което в последна сметка ще разрешава константата на Хъбъл да бъде измерена по-прецизно.

„ Изображенията на квазари, които се появяват четири пъти, са доста редки – може би има единствено 50 до 100 в цялото небе, а и не всички са задоволително ярки, с цел да бъдат измерени “, сподели Бирър. „ Системите с двойни лещи обаче, се срещат пет пъти по-често. “

Новите резултати от системи с две лещи, комбинирана с три други авансово измерени системи с четири лещи, слагат цената на константата на Хъбъл на 72,5 километра в секунда на мегапарсек; (в (km/s)/Mpc),  като това е съгласно други измервания на близката Вселена, само че към момента е с към 8% по-високо от измерванията на по-старата или ранната Вселена.

Тъй като новата техника се ползва към повече системи, откривателите ще могат да се ориентират в точната разлика сред измервания на отдалечената (или ранна) Вселена и близката (по-нова) Вселена.

Точното премерване на константата на Хъбъл оказва помощ на учените да схванат освен това от това какъв брой бързо се уголемява Вселената. Стойността е наложителна, когато се дефинира възрастта на Вселената и физическия размер на далечните галактики. Той също по този начин дава на астрономите данни за количеството тъмна материя и тъмната сила във Вселената.