Nasıl hesaplanır? Uzaktaki yıldız ışığı dünyaya ulaşmak için genişleyen evrenden geçtiğinde uzay tarafından ne kadar uzağa uzanır?
Yaklaşık bir asırdır, evrenin genişleme hızı sorunu gökbilimcileri rahatsız ediyor. Farklı araştırmalar farklı cevaplar bulmaya devam ediyor - bu da bazı araştırmacıların evrenin işleyişindeki kilit bir mekanizmayı gözden kaçırıp atmadıklarını merak etmelerine neden oluyor. Şimdi, Los Angeles Kaliforniya Üniversitesi'nden bir gökbilimci tarafından yönetilen bir araştırma ekibi, evrenin genişleme oranını ölçmek için yeni bir yöntem geliştirerek bu tartışmayı çözmek için bir adım attı. Ekibin araştırması 22 Ocak 2019'da "Royal" dergisinde yayınlandı. Astronomical Society Aylık Raporu. Tartışmanın özü, galaksilerin kırmızıya kaymasıyla ilgili bir mesafe numarası olan Hubble sabiti - ışığın dünyaya ulaşmak için genişleyen evrenden geçerken gerildiği mesafe. Hubble sabitinin tahmini menzili saniyede 67 ila 73 kilometredir, bu da uzayda 1 milyon saniye (3,26 milyon ışık yılına eşdeğer) iki noktanın saniyede 67 ila 73 kilometre hızla birbirinden uzaklaştığı anlamına gelir.
Boko Park-Science Popularization: UCLA'da doktora sonrası araştırmacı olan ve çalışmanın ilk yazarı Simon Birrer şunları söyledi: Hubble sabiti, evrenin fiziksel ölçeğini sabitler. Hubble sabitinin kesin bir değeri yoksa, Gökbilimciler uzak galaksilerin büyüklüğünü, evrenin yaşını veya evrenin genişleme tarihini tam olarak belirleyemezler. Hubble sabitini hesaplamak için kullanılan çoğu yöntemin iki bileşeni vardır: bir ışık kaynağına olan uzaklık ve o ışık kaynağının kırmızıya kayması. Diğer bilim adamlarının hesaplamalarında kullanılmayan ışık kaynaklarını bulmak için Birrer ve meslektaşları, dev kara deliklerden güç alan radyasyon kaynakları olan kuasarlara yöneldi. Bilim adamları araştırmalarında belirli bir kuasar alt kümesi seçtiler - bu kuasarların ışığı, gökyüzünde yan yana iki kuasar görüntüsü üreten araya giren bir galaksinin yerçekimi tarafından bükülür.
Bu iki görüntüdeki ışık yeryüzüne farklı yollardan ulaşır Kuasarın parlaklığı dalgalandığında iki görüntü aynı anda değil, birbiri ardına titreşir. Bu iki flaş arasındaki zaman gecikmesi ve araya giren galaksinin yerçekimi alanı hakkındaki bilgiler, ışığın yolculuğunu izlemek ve Dünya'dan kuasar ve ön plandaki galaksiye olan mesafeyi anlamak için kullanılabilir. Kuasarların ve galaksilerin kırmızıya kaymalarını anlamak, bilim adamlarının evrenin genişleme oranını tahmin etmelerine olanak tanır. Uluslararası H0liCOW işbirliği projesinin bir parçası olarak, UCLA araştırma ekibi daha önce bu teknolojiyi ön plandaki galaksi çevresinde dört kuasar görüntüsünün göründüğü dört katmanlı görüntüleme kuasarlarının çalışmasına uygulamıştı. Bu teknolojiyi kanıtlamak için ucla liderliğindeki araştırma ekibi, Hubble Uzay Teleskobu, Gemini ve Keck Gözlemevi'nin yanı sıra Yerçekimsel Lens Evren İzleme Ağından (COSMOGRAIL )Veri.
- Hubble Uzay Teleskobu tarafından alınan çift görüntülü kuasarların görüntüleri, fotoğraf: NASA Hubble Uzay Teleskobu, Tommaso Treu / UCLA ve Birrer ve diğerleri
Ağ, İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü Lozan tarafından yönetiliyor ve Hubble sabitini belirlemeyi hedefliyor. Kaliforniya Üniversitesi, Los Angeles'ta fizik ve astronomi profesörü ve makalenin ilk yazarı Tommaso Treu, şunları söyledi: Araştırmacılar, görüntüler arasındaki zaman gecikmesini doğru bir şekilde ölçmek için birkaç yıl boyunca bu kuasarın görüntülerini çekiyorlar. Ardından, Hubble sabitinin en iyi tahminini elde etmek için, kuasar üzerinde toplanan veriler, daha önce H0liCOW ile birlikte üç dörtlü görüntüleme kuasarında toplanan verilerle birleştirildi. Bu ölçümün güzelliği, son derece tamamlayıcı olması ve diğer ölçüm yöntemlerinden bağımsız olmasıdır. Kaliforniya Üniversitesi, Los Angeles liderliğindeki araştırma ekibi, Hubble sabitinin milyon saniyede saniyede yaklaşık 72,5 kilometre olduğunu tahmin etti ve bu, çalışmada diğer bilim adamları tarafından belirlenen verilerle tutarlıydı. Bu çalışmada bilim insanları, süpernovanın mesafesini (uzak galaksilerde patlayan yıldızlar) anahtar bir ölçüm göstergesi olarak kullandılar.
Bununla birlikte, bu tahminlerin her ikisi de, gökten gelen kozmik mikrodalga arka planı adı verilen zayıf bir ışığa dayanan bir tahminden yaklaşık% 8 daha yüksektir. Kozmik mikrodalga arka plan radyasyonu, ışığın uzayda ilk kez serbestçe dolaştığı Büyük Patlama'dan 380.000 yıl sonrasına ait bir kalıntıdır. Bu değerler arasında gerçek bir fark varsa, bu, evrenin daha karmaşık olduğu anlamına gelir. Öte yandan, bir ölçüm yöntemi olabilir veya üç yöntem de yanlıştır. Araştırmacılar şimdi Hubble sabit ölçümlerinin doğruluğunu artırmak için daha fazla kuasar arıyor. Bu yeni makalenin en önemli yönlerinden biri, ikili benzeri kuasarların bilim insanlarına Hubble sabitinin hesaplanması için daha yararlı ışık kaynakları sağlamasıdır. Bununla birlikte, ucla liderliğindeki mevcut araştırma ekibi araştırmalarını 40 dörtlü görüntüleme kuasarına odaklıyor, çünkü bunlar çift görüntüleme kuasarlarından daha yararlı bilgiler sağlayabilir.
Brocade Park-Bilim Popülerleştirme Araştırma / Gönderen: Kaliforniya Üniversitesi, Los Angeles
Referans dergi makaleleri: Royal Astronomical Society'nin Aylık Bülteni
DOI: 10.1093 / mnras / stz200
Brocade Park - Evren Biliminin Güzelliğini Sunuyor
