Η πιο ακριβής μέτρηση του "Σκοτεινού" Σύμπαντος εξακολουθεί να υποδηλώνει κάτι ανεξήγητο

Οι αστρονόμοι έχουν πραγματοποιήσει την πιο ακριβή μέτρηση της σύνθεσης του σύμπαντος χρησιμοποιώντας παρατηρήσεις δεκαετιών σουπερνόβα. Ωστόσο, αυτή η περιεκτική ανάλυση εξακολουθεί να μην μπορεί να απαντήσει σε μία από τις πιο περίεργες αποκλίσεις στην αστρονομία.

Το μεγαλύτερο μέρος του σύμπαντός μας αποτελείται από αόρατα συστατικά, σκοτεινή ενέργεια και σκοτεινή ύλη. Σύμφωνα με τη νέα ανάλυση, η σκοτεινή ενέργεια αποτελεί περίπου το 66,2 τοις εκατό του περιεχομένου ενέργειας-ύλης του σύμπαντος. Το υπόλοιπο 33,8 αποτελείται από ύλη, την οποία η σκοτεινή ύλη αποτελεί τα πέντε έκτα. Η υψηλή ακρίβεια είναι ένα φανταστικό αποτέλεσμα, αλλά δείχνει επίσης ότι για άλλη μια φορά υπάρχει κάτι που μας λείπει στην κατανόηση του σύμπαντος.

Το καθιερωμένο μοντέλο της κοσμολογίας είναι η θεωρία που περιγράφει την εξέλιξη του σύμπαντος. Η ύπαρξη της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας δεν έχει επιβεβαιωθεί πειραματικά, αλλά είναι ζωτικής σημασίας για αυτό το μοντέλο. Η ανάλυση, που ονομάστηκε Pantheon+, είναι τα καλύτερα δεδομένα που το υποστηρίζουν. Χρησιμοποιώντας την ανάλυση 1.550 υπερκαινοφανών τύπου Ia, δείχνουν ότι ενώ τα σκοτεινά στοιχεία παραμένουν μυστήριο, είναι μακράν το καλύτερο μοντέλο που έχουμε.

"Με αυτά τα αποτελέσματα Pantheon+, είμαστε σε θέση να θέσουμε τους πιο ακριβείς περιορισμούς στη δυναμική και την ιστορία του σύμπαντος μέχρι σήμερα", ο επικεφαλής συγγραφέας Dillon Brout, μέλος του Αϊνστάιν στο Κέντρο Αστροφυσικής | Harvard &Smithsonian, ανέφερε σε δήλωση.

"Έχουμε χτενίσει τα δεδομένα και τώρα μπορούμε να πούμε με περισσότερη σιγουριά από ποτέ πώς έχει εξελιχθεί το σύμπαν ανά τους αιώνες και ότι οι τρέχουσες καλύτερες θεωρίες για τη σκοτεινή ενέργεια και τη σκοτεινή ύλη είναι ισχυρές."

Υπάρχει όμως ένα πρόβλημα. Το σύμπαν διαστέλλεται, αλλά τα τελευταία αρκετά χρόνια, αστρονόμοι και κοσμολόγοι έχουν ανακαλύψει μια ασυμφωνία στον τρόπο με τον οποίο μετράμε τον ρυθμό διαστολής του σύμπαντος. Η παράμετρος που ονομάζουμε σταθερά Hubble έχει μετρηθεί με διαφορετικές μεθόδους και ανάλογα με το ποια χρησιμοποιείται, δίνει δύο πολύ διαφορετικούς αριθμούς. Οι τοπικά μετρημένες εκτιμήσεις του ρυθμού διαστολής του σύμπαντος και η μέτρηση που υπολογίζεται από το κοσμικό μικροκυματικό υπόβαθρο δεν συμφωνούν. Αυτό είναι γνωστό ως ένταση Hubble.

Συγκεκριμένα, τα δεδομένα ωθούν την ένταση πέρα ​​από τα πέντε σίγμα, το λεγόμενο χρυσό πρότυπο της επιστημονικής βεβαιότητας. Υπάρχει περίπου μία στο εκατομμύριο πιθανότητα η ένταση να οφείλεται σε τυχαίο και όχι σε πραγματικό αποτέλεσμα ή σε πρόβλημα μέτρησης, και έτσι, παρά τις νέες ακριβείς μετρήσεις, η τάση Hubble παραμένει.

«Σκεφτήκαμε ότι θα ήταν δυνατό να βρούμε ενδείξεις για μια νέα λύση σε αυτά τα προβλήματα στο σύνολο δεδομένων μας, αλλά αντίθετα διαπιστώνουμε ότι τα δεδομένα μας αποκλείουν πολλές από αυτές τις επιλογές και ότι οι βαθιές αποκλίσεις παραμένουν τόσο επίμονες όσο ποτέ», εξήγησε ο Brout. .

Η παλαιότερη σουπερνόβα στο σύνολο δεδομένων είναι ηλικίας 10,7 δισεκατομμυρίων ετών. Τότε στο σύμπαν κυριαρχούσε η σκοτεινή ύλη. Κάποια στιγμή στα επόμενα δισεκατομμύρια χρόνια, η σκοτεινή ενέργεια έγινε η κυρίαρχη δύναμη που οδηγεί στην επιταχυνόμενη διαστολή του σύμπαντος που βλέπουμε σήμερα. Μια καλύτερη κατανόηση αυτής της εποχής μετάβασης με περισσότερα δεδομένα μπορεί να προσφέρει μια εικόνα για τη φύση της σκοτεινής ενέργειας και ίσως ακόμη και να λύσει το μυστήριο της έντασης του Hubble.

Η μελέτη δημοσιεύεται στο The Astrophysical Journal.