Hangisi doğrudur? Yeni Hubble sabit ölçümü, evrenin genişleme oranına başka bir sis katmanı ekler
Gökbilimciler, evrenin genişleme hızının yeni bir ölçümünü yapmak için tamamen farklı bir yıldız kullandılar. Bu gözden geçirilmiş ölçüm, astrofizikte tartışmalı bir konunun özü haline gelen NASA'nın Hubble Uzay Teleskobu'ndan geldi. Bu soru, evrenin temel doğasının yeni bir yorumuna yol açabilir. Yaklaşık bir asırdır bilim adamları evrenin genişlediğini biliyorlar, bu da evrendeki galaksiler arasındaki mesafenin her saniye daha da büyüdüğü anlamına geliyor. Bununla birlikte, alan ne kadar hızlı genişliyor, Hubble sabitinin değeri hala belirsizdir.
Şimdilerde, Chicago Üniversitesi profesörü Wendy Friedman ve meslektaşları, modern evrenin genişleme oranının yeni bir ölçümüne sahipler, bu da galaksiler arasındaki boşluğun bilim adamlarının beklentilerini aşan bir oranda genişlediğini gösteriyor. Friedmanın araştırması, şu noktalara işaret eden son çalışmalardan biridir:
Modern genişleme ölçümleri ile Avrupa Uzay Ajansı'nın Planck uydusu tarafından ölçülen 13 milyar yıldan daha önce evrenin genişlemesi arasında rahatsız edici farklılıklar var. Giderek daha fazla çalışma tahmin ve gözlem arasındaki farka işaret ederken, bilim adamları bunu açıklamak için evrenin temel fiziği için yeni bir model önermenin gerekli olup olmadığını düşünüyorlar.
Hubble sabiti, evrenin mutlak ölçeğini, büyüklüğünü ve yaşını belirleyen kozmik bir parametredir; bu, evrenin evrimini ölçmemiz için en doğrudan yöntemlerden biridir. Daha önce gördüğümüz farklılıklar ortadan kalkmadı, ancak bu yeni kanıt, mevcut evren modelinde temel bir kusur olup olmadığını ve acil ve ikna edici bir neden olup olmadığının hala sonuçsuz olduğunu gösteriyor. Astrophysics'te yayınlanan yeni bir araştırma makalesinde, Friedman ve ekibi, kırmızı dev yıldızları kullanarak Hubble sabitini ölçmenin yeni bir yöntemini duyurdu. Hubble Teleskobu ile yapılan yeni gözlemler, yakın evrenin genişleme hızının saniyede 70 kilometreden (Km / S / Mpc) biraz daha düşük olduğunu gösteriyor.
Bu ölçüm, darbe periyodu ve tepe parlaklığı olan bir tür yıldız olan Cepheid değişkenleri kullanılarak Hubble SH0ES tarafından bildirilen 74 km / s / Mpc değerinden biraz daha küçüktür (durum denklemi süpernova H0 ile temsil edilir). İlgili. Johns Hopkins Üniversitesi'nden Adam Reese ve Baltimore, Maryland'deki Uzay Teleskopu Bilim Enstitüsü liderliğindeki araştırma ekibi tarafından hazırlanan bu yeni rapor, Cephei astrolojisi için gözlem sonuçlarını şimdiye kadarki en yüksek hassasiyete geliştiren bir mesafe ölçüm teknolojisidir. .
Genişleme nasıl ölçülür
Evrenin genişleme oranını ölçmedeki en büyük zorluk, uzaktaki nesnelere olan mesafeyi doğru bir şekilde hesaplamanın zor olmasıdır. Friedman liderliğindeki araştırma ekibi, Hubble sabitinin dönüm noktası ölçümünü yapmak için uzak yıldızları kullandı. Hubble Uzay Teleskobu'nun ana proje ekibi, bu değeri ölçmek için mesafe belirteçleri olarak Cepheid değişken yıldızlarını kullanır. Hubble sabitinin evrenimiz için değerinin 72Km / s / Mpc olduğu sonucuna varıldı. Ancak şimdi, bilim adamları tamamen farklı bir yaklaşım benimsedi: Kozmik mikrodalga arka planı olarak adlandırılan Büyük Patlama'dan kalan dalgalanma yapısına dayalı bir model oluşturmak.
Planck uydu ölçümleri, bilim insanlarının erken evrenin gökbilimcilerin bugün ölçebilecekleri genişleme oranına nasıl evrimleşebileceğini tahmin etmelerine olanak tanıyor. Bilim adamları tarafından hesaplanan değer 67.4 km / s / Mpc olup, Cepheid değişken yıldızı 74.0 km / s / Mpc ile ölçülen hızdan önemli ölçüde farklıdır. Gökbilimciler her zaman bu uyumsuzluğa neden olabilecek faktörleri ararlar. Doğal olarak şu soru ortaya çıkıyor: Bu fark, ölçtüğümüz yıldızların belirli yönlerini anlamayan gökbilimcilerden mi yoksa kozmolojik modelimizin henüz tamamlanıp tamamlanmadığını veya belki de her ikisinin de iyileştirilmesi gerekip gerekmediğinden mi kaynaklanıyor? Araştırma ekibi, sonuçları test etmek için Hubble sabitinin yeni ve tamamen bağımsız bir yolunu oluşturmak için tamamen farklı bir yıldız kullanmaya çalıştı.
Bazı yıldızlar kırmızı devler olarak adlandırılan bir formda son bulurlar ve bundan böyle güneşimiz milyarlarca yıllık evrim sürecinden geçecek. Yıldız belli bir anda helyum parlaması adı verilen felaket bir olay yaşadı, sıcaklık yaklaşık 100 milyon dereceye çıktı, yıldız yapısı yeniden düzenlendi ve sonunda parlaklığı büyük ölçüde azaldı. Gökbilimciler bu aşamada farklı galaksilerdeki kırmızı devlerin görünen parlaklığını ölçebilir ve mesafelerini belirlemek için bu yöntemi kullanabilir.
Hubble sabiti, mesafe değeri ile hedef galaksinin görünen geri çekilme hızı karşılaştırılarak hesaplanır Geri çekilme hızı, galaksinin hareket ettiği hızdır. Araştırma ekibinin hesaplama sonuçları, Hubble sabitinin Planck ve Reese tarafından elde edilen değeri aşan 69,8 km / s / Mpc olduğunu gösteriyor.
İlk fikir, Cepheid değişken yıldızları ile kozmik mikrodalga arka plan arasında çözülmesi gereken bir problem varsa, o zaman kırmızı dev yönteminin belirleyici faktör haline gelebileceğiydi. Ancak araştırmacılar, sonuçların Planck'ın sonuçlarına daha yakın olmasına rağmen, sonuçların bir yanıtı diğerine göre güçlü bir şekilde desteklemediğini söylediler. NASAnın 1920'lerin ortalarında fırlatılması planlanan yeni Geniş Alan Kızılötesi Algılama Teleskopu (WFIRST), gökbilimcilerin evrendeki zamanı daha iyi keşfetmelerini sağlayacak. Hubble tarzı çözünürlük ve 100 kat gökyüzü görünümü, yakın ve uzak galaksilerin mesafe ölçümlerini temelde iyileştirecek çok sayıda yeni Ia süpernovası, Cepheid değişken yıldızları ve kırmızı dev yıldızlar sağlayacaktır.
