Πόσο γρήγορα διαστέλλεται το σύμπαν; Ίσως χρειαστεί να ξαναυπολογίσουμε
Η κατανόησή μας για το σύμπαν μπορεί να χρειάζεται κάποια επανεξέταση, προτείνει μια νέα μελέτη.
Όταν ο Έντουιν Χαμπλ ανακοίνωσε ότι ανακάλυψε γαλαξίες έξω από τον Γαλαξία μας, η ανακοίνωση προκάλεσε μεγάλο σάλο - αλλά αυτό ήταν μόνο η αρχή. Το Hubble διαπίστωσε ότι οι γαλαξίες που ήταν πιο μακριά απομακρύνθηκαν πιο γρήγορα από εμάς. Δεν ήταν μόνο οι γαλαξίες:όπου κι αν κοίταζε, βρήκε το ίδιο πράγμα:όσο πιο μακριά είναι τα πράγματα, τόσο πιο γρήγορα απομακρύνονται το ένα από το άλλο. Αυτό ήταν αναμφισβήτητη απόδειξη ότι όχι μόνο το σύμπαν διαστέλλεται, αλλά και η διαστολή επιταχυνόταν.
Η μονάδα μέτρησης για αυτήν την καθολική επέκταση ονομάζεται σταθερά Hubble.
Η σταθερά Hubble είναι ένας από τους πιο σημαντικούς αριθμούς στη σύγχρονη φυσική επειδή περιγράφει ένα θεμελιώδες χαρακτηριστικό του σύμπαντος μας. Αλλά αυτός ο ρυθμός επέκτασης δεν είναι εύκολο να υπολογιστεί. Συνηθέστερα, λαμβάνεται μετρώντας την απόσταση από μακρινούς γαλαξίες και στη συνέχεια υπολογίζοντας την ερυθρή μετατόπιση από αυτούς τους γαλαξίες — με άλλα λόγια, εξετάζοντας πώς τεντώνονται τα μήκη κύματος του φωτός που εισέρχεται από τους γαλαξίες. Ωστόσο, οι διαφορετικές υποθέσεις που γίνονται σε αυτόν τον υπολογισμό μπορούν να επηρεάσουν έντονα το αποτέλεσμα.
Τον περασμένο αιώνα, οι αστρονόμοι έχουν μετρήσει επιμελώς τη σταθερά Hubble. Στη δεκαετία του 1990, μια ομάδα υπό την ηγεσία της Wendy Freedman του Πανεπιστημίου του Σικάγο βελτίωσε σε μεγάλο βαθμό τη σταθερή τιμή Hubble σε ακρίβεια 10% — η οποία ήταν, εύλογα, δυνατή χάρη στο τηλεσκόπιο Hubble.
Σε πιο πρόσφατους χρόνους, οι αστρονόμοι αναζήτησαν ακόμη μεγαλύτερη ακρίβεια. Αλλά όσο περισσότερο έψαχναν, τόσο άρχισαν να βρίσκουν αποκλίσεις.
Πρόσφατες μελέτες έχουν προτείνει κάπως διαφορετικές αξίες για αυτήν την καθολική επέκταση. Η πιο πρόσφατη μελέτη του Freedman, η οποία έγινε αποδεκτή για δημοσίευση στο The Astrophysical Journal, προσπάθησε να συμβιβάσει αυτές τις αξίες και να χρησιμεύσει ως διαχωριστικό - αλλά αντ 'αυτού, πρόσθεσε μια ακόμη αξία που έπρεπε να αντιμετωπιστεί. Σύμφωνα με όσα έχουν δημοσιευτεί μέχρι στιγμής, τα αποτελέσματα του Freedman δείχνουν ότι το σύμπαν διαστέλλεται ταχύτερα από τις περισσότερες προηγούμενες εκτιμήσεις. Οι νέες παρατηρήσεις τους, που έγιναν επίσης χρησιμοποιώντας το Hubble, δείχνουν ότι ο ρυθμός διαστολής για το σύμπαν είναι λίγο λιγότερο από 70 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο ανά megaparsec (km/sec/Mpc). Ένα parsec ισοδυναμεί με απόσταση 3,26 ετών φωτός και ένα megaparsec είναι ένα εκατομμύριο parsec. Αυτή είναι μια από τις υψηλότερες τιμές για τον παγκόσμιο ρυθμό επέκτασης, αλλά όχι η ταχύτερη - αυτή ανήκει σε μια ομάδα με επικεφαλής τον Adam Riess του Πανεπιστημίου Johns Hopkins και του Επιστημονικού Ινστιτούτου του Διαστημικού Τηλεσκοπίου, η οποία βρήκε ρυθμό επέκτασης 74 km/sec/ Mp.
Οι διαφορές δεν είναι ασήμαντες. Πολλές σύγχρονες κοσμολογικές έννοιες και υπολογισμοί βασίζονται στη σταθερά Hubble.
Η επερχόμενη αποστολή της NASA, το Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST), αναμένεται να επιτρέψει στους αστρονόμους να υπολογίσουν τη σταθερά του Hubble με ακόμη μεγαλύτερη ακρίβεια, επιτρέποντας επίσης στους ερευνητές να υπολογίσουν πώς άλλαξε αυτός ο ρυθμός διαστολής στον κοσμικό χρόνο. Περιττό να πούμε ότι η αποστολή, η οποία έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει στα μέσα της δεκαετίας του 2020, αναμένεται με ανυπομονησία από την αστρονομική κοινότητα.
