Najnowsze pomiary szybkości rozszerzania się Wszechświata nie do końca pasują do obecnej teorii – informuje międzynarodowy zespół astronomów. Wyniki ich badań, opublikowane na łamach „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”, mogą wskazywać na istnienie tak zwanej „nowej fizyki„, wykraczającej poza obecnie obowiązujący model kosmologiczny, opisujący to, co do tej pory wiemy i rozumiemy.

Kwazar HE0435-1223, widoczny w czterech obrazach w związku ze zjawiskiem ogniskowania optycznego na leżącej przed nim galaktyce /ESA/Hubble, NASA, Suyu et al. /materiały prasowe

Astronomowie uczestniczący w pracach międzynarodowego projektu H0LiCOW dokonali najnowszego pomiaru tzw. stałej Hubble’a, która określa prędkość rozszerzania się Wszechświata. Wykorzystali w tym celu przede wszystkim teleskop kosmiczny Hubble’a, ale tez inne teleskopy kosmiczne i naziemne. Z ich pomocą obserwowali odległe galaktyki, które działają jako kosmiczne soczewki i zakrzywiają światło biegnące od leżących za nimi odleglejszych obiektów. W tym przypadku chodziło im o kwazary, obiekty, których jasność zmienia się w czasie.

Kwazar – wizja artystyczna

Ponieważ kwazary nie zawsze były ustawione dokładnie za galaktykami, a gęstość owych galaktyk nie była jednorodna, powstające wskutek ogniskowania obrazy były wynikiem mniejszego lub większego zakrzywienia i ich błyski pojawiały się w różnych obrazach z różnym opóźnieniem. Na podstawie analizy tych opóźnień można było wyznaczać stałą Hubble’a. Zespół H0LiCOW określił jej wartość na 71,9 ± 2,7 kilometrów na sekundę na Megaparsek. To dobrze zgadza się z otrzymaną w ubiegłym roku przez inny zespół wartością 73,24 ± 1,74 km/s/Mpc, która jest wynikiem obserwacji supernowych i gwiazd zmiennych, zwanych cefeidami. Obie te wartości odbiegają jednak znacznie od wyników pomiaru wykonanego w 2015 roku z pomocą satelity Europejskiej Agencji Kosmicznej Planck. Na podstawie pomiarów mikrofalowego promieniowania tła ustalono wtedy, że stała Hubble’a wynosi zaledwie 66,93 ± 0.62 km/s/Mpc. Megaparsek to wielokrotność astronomicznej jednostki odległości, równy w przybliżeniu 3,26 miliona lat świetlnych.

Zgodność wartości ogłoszonych w obecnym i minionym roku zwiększa wiarygodność tych pomiarów, ale to wartość stałej Hubble’a z 2015 roku zgadza się z obowiązującą teorią. Te najnowsze już nie bardzo. To może sugerować, że zaczynamy widzieć tak zwaną „nową fizykę”, zjawiska, które każą nam obecny model kosmologiczny zmienić. Fizycy i astronomowie na takie, nie pasujące do obecnej układanki dane czekali od dawna. Już zacierają ręce.

Pięć obserwowanych kwazarów. Widać ich pomnożone wskutek ogniskowania obrazy /ESA/Hubble, NASA, Suyu et al. /materiały prasowe

Stała Hubble’a pozwala astronomom mierzyć rozmiary i wiek Wszechświata, mierzyć odległość od najdalszych obiektów, które możemy dostrzec – mówi jeden z autorów pracy, prof. Chris Fassnacht z University of California w Davis. Ta stała ma dla współczesnej astronomii znaczenie podstawowe – dodaje szefowa zespołu H0LiCOW, dr Sherry Suyu z Max Planck Institute for Astrophysics w Niemczech. Może dać nam odpowiedź na pytanie, na ile nasz obraz Wszechświata, składającego się z ciemnej energii, ciemnej materii i normalnej materii, jest poprawny, czy czegoś fundamentalnego nie przeoczyliśmy – mówi.

W myśl obecnie obowiązującej teorii, nie obserwowana przez nas tak zwana ciemna energia napędza proces rozszerzania się Wszechświata, a niewidoczna ciemna materia grawitacyjnie oddziałuje ze zwykłą materią i światłem. Być może faktycznie czegoś jeszcze nie wiemy. Na wszelki wypadek zespół H0LiCOW chce się upewnić i zamierza przeprowadzić pomiary dla w sumie około 100 ogniskowanych kwazarów.

PS: Wyraźnie żartobliwa nazwa zespołu H0LiCOW, to skrót od H0 Lenses in COSMOGRAIL’s Wellspring.

 

Źródło: rmf24, NASA, PAP

Polecane: