Yeni ultra hassas ölçümler, evrenin artık ilk günlerden daha hızlı genişlediğini gösteriyor!
Brocade Garden: Bu makale astronomidir
En azından fizikçilerin şu anda bildiği her şeye dayanarak, evrende yanlış bir şeyler var. Zamanla yıldızlar, galaksiler, kara delikler ve diğer tüm gök cisimleri birbirinden daha hızlı uzaklaşıyor. Geçmişte, evren çevresindeki ölçümlerimiz, evrenin başlangıcından daha hızlı patladığını ve genişlediğini buldu. Bilim adamlarının evrenin en iyi tanımına göre, durum böyle olmamalıdır. Hubble sabitinin ölçümü doğruysa, mevcut modelin açıklanamayan temel parçacıklar veya gizemli maddenin karanlık enerjisindeki garip değişiklikler gibi önemli yeni fiziklerden yoksun olduğu anlamına gelir. Royal Astronomical Society'nin Aylık bülteninde yayınlanan yeni bir çalışmada, bilim adamları Hubble sabitini tamamen yeni bir şekilde ölçtüler ve evrenin gerçekten de eskisinden daha hızlı genişlediğini doğruladılar. hızlı.
Brocade Park-Science Popularization: Evrenin küçük, sıcak, yoğun bir sıvı plazma parçacığından bugün gördüğümüz uçsuz bucaksız kozmik alana nasıl değiştiğini açıklamak için, bilim adamları Lambda (LCDM) adlı soğuk bir karanlık madde önerdiler Model. Bu model, karanlık madde ve karanlık enerjinin özelliklerini sınırlar. Karanlık madde, yerçekimi uygulayan ancak ışık yaymayan bir maddedir.Karanlık enerji, yerçekiminin tersi gibi görünüyor. LCDM, galaksilerin yapısını ve kozmik mikrodalga arka planını (evrendeki ilk ışık demeti) ve evrendeki hidrojen ve helyum miktarını başarıyla kopyalayabilir. Ancak evrenin neden ilk günlerden daha hızlı genişlediğini açıklayamıyor. Bu, ya LCDM modelinin yanlış olduğu ya da evrenin genişleme oranının ölçümünün yanlış olduğu anlamına gelir. Los Angeles Kaliforniya Üniversitesi'nde araştırmacı olan ve yeni çalışmanın baş yazarı Simon Birrer şunları söyledi: Bu yeni yöntemin amacı, evrenin genişleme oranı hakkındaki tartışmayı nihayet çözmektir.
Hubble Teleskobu tarafından alınan bu görüntü, Hubble sabitini ölçmek için kullanılabilen çift görüntülü bir kuasar göstermektedir. Bu çift görüntülü kuasar sistemini kullanarak Hubble sabitini ölçmek için bu yeni tekniği kullanmak, gökbilimcilerin evrenin genişleme oranının zaman içinde nasıl değiştiğini daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir. Resim: NASA Hubble Uzay Teleskobu, Tommaso Treu / UCLA ve Birrer ve diğerleri
Şimdiye kadar, yeni bağımsız ölçümler bu farkı doğruladı ve yeni fiziğe ihtiyaç duyulabileceğini gösterdi. Hubble sabitini belirlemek için, bilim adamları daha önce birkaç farklı yöntem kullandılar. Bazıları yerel evrendeki süpernovalardan (evrene yakın kısımlar) yararlanırken, diğerleri parlaklığı düzenli olarak çarpan ve titreyen yıldız türleri olan Cepheid değişken yıldızlarına güveniyor ve bazıları da kozmik arka plan radyasyonu üzerinde çalışıyor. Bu yeni çalışma, bu esareti kırmaya çalışmak için kuasarlardan (devasa kara deliklerden güç alan aşırı parlak galaksiler) gelen ışığı kullanan bir teknik kullanıyor. Johns Hopkins Üniversitesi Uzay Teleskopu Bilim Enstitüsü araştırmacısı Adam Riess (Adam Riess) Nobel Ödülü sahibi şunları söyledi: Deney ne kadar dikkatli olursa olsun, kullandıkları ölçüm araçlarında her zaman bazı etkiler vardır. nın-nin. Yani bir takım böyle göründüğünde, tamamen farklı araçlar kullanarak ... aynı cevabı almak için
Hızlı bir şekilde bu cevabın ciddi bir teknik etkiden kaynaklanmadığı sonucuna varılabilir.Bence güvenimiz artıyor ve ilginç bir şey olduğuna inanıyorum. Bu teknolojinin prensibi, bir kuasarın ışığı araya giren bir galaksiden geçtiğinde, bu galaksinin yerçekimi kuvvetinin ışığın dünyaya çarpmadan önce "kütleçekimsel olarak bükülmesine" neden olacağıdır. Bu galaksi, kuasarın ışığını birden fazla kopyaya dönüştüren bir mercek gibi davranır - en yaygın olanı, galaksiye göre kuasarın düzenlemesine bağlı olarak iki veya dört kopyadır. Her kopya galakside biraz farklı bir yol izledi. Kuasarlar genellikle birçok yıldız gibi sürekli ışık yaymazlar. Madde merkezi kara deliğe düştüğünde, parlaklıkları saatler içinde milyonlarca yıla değişir. Bu nedenle, bir kuasarın görüntüsü eşit olmayan ışık yollarına sahip birden çok kopyaya merceklendiğinde, kuasarın parlaklığındaki herhangi bir değişiklik kopyalar arasında hafif titreşime neden olur, çünkü bazı kopyalardan gelen ışığın dünyaya ulaşması daha uzun sürer.
Bu fark sayesinde bilim adamları, kuasarlardan ve ara galaksilerden tam olarak ne kadar uzakta olduğumuzu belirleyebilirler. Hubble sabitini hesaplamak için, gökbilimciler bu mesafeyi nesnenin kırmızıya kayması ile karşılaştırdılar.Kırmızıya kayma, spektrumdaki dalga boyunun kırmızı uca doğru hareket ettiği mesafeyi ifade eder (kırmızıya kayma, evren genişledikçe nesnenin ışığının Ne kadar gergin). Geçmişte bilim adamları, dört görüntü veya kuasar kopyası üretebilen sistemler tarafından yayılan ışığı inceledi. Bununla birlikte, bu yeni makalede Birrer ve çalışma arkadaşları, Hubble sabitini yalnızca ikili görüntüler üreten bir sistemden ölçmenin mümkün olduğunu başarılı bir şekilde gösterdiler. Bu, üzerinde çalışılabilecek sistemlerin sayısını büyük ölçüde artırır ve sonunda Hubble sabitinin daha doğru bir şekilde ölçülmesini sağlar. Dört seferlik kuasar görüntüleri çok nadirdir - tüm gökyüzünde yalnızca 50 ila 100 olabilir ve tüm kuasarlar ölçülecek kadar parlak değildir, ancak iki mercekli bir sistemin frekansı 5 kat daha yüksektir.
İki lensli sistemin yeni sonuçları, daha önce ölçülen diğer üç dört lensli sistemle birlikte, Hubble sabitine saniyede 72,5 kilometre / saniye değeri verir; bu, diğer yerel evren ölçümleriyle tutarlıdır, ancak yine de Uzak evrendeki (daha eski veya daha önceki evren) ölçüm yaklaşık% 8 daha yüksektir. Bu yeni teknoloji daha fazla sisteme uygulandıkça, araştırmacılar uzak (veya erken) evrendeki ve yerel (daha yakın) evrendeki ölçümler arasındaki kesin farkı belirleyebilecekler. Tutarsızlığın çok kesin bir ölçümü olduğu ölçüde, çünkü sonunda bu, teorinin neler olduğunu açıklamasına izin veren bir ipucu olacaktır. Hubble sabitini doğru bir şekilde ölçmek, yalnızca bilim insanlarının evrenin ne kadar hızlı genişlediğini anlamalarına yardımcı olmayacak. Bu değer, evrenin yaşını ve uzak galaksilerin fiziksel boyutunu belirlerken çok önemlidir. Ayrıca gökbilimcilere karanlık madde ve karanlık enerji miktarı hakkında ipuçları sağlar. Genişleme oranı ölçümündeki uyumsuzluğu açıklayabilecek tekil fiziğin ne olabileceğini açıklamaya gelince, bu uzun bir yoldur.
Boko Park-Science Popularization Referans Süreli Yayınlar: Royal Astronomical Society'nin Aylık Bülteni
Metin: Mara Johnson-Groh, Live Science
DOI: 10.1093 / mnras / stz200
Brocade Park - Evren Biliminin Güzelliğini Sunuyor
