Astronomowie, astrofizycy i fizycy cząstek zgromadzeni w Kavli Institute for Theoretical Physics na Uniwersytecie Kalifornijskim zastanawiają się, na ile poważne są różnice w pomiarach dotyczących stałej Hubble’a. Zagadnienie to stało się jednym z ważniejszych problemów współczesnej astrofizyki, gdyż od rozstrzygnięcia zależy nasza wiedza np. od tempie rozszerzania się wszechświata.

Ta ilustracja pokazuje trzy podstawowe kroki, których astronomowie używają do obliczenia, jak szybko wszechświat rozszerza się w czasie, wartość nazywaną stałą Hubble’a. Wszystkie kroki obejmują budowę silnej „kosmicznej drabiny odległości”, zaczynając od pomiaru dokładnych odległości do pobliskich galaktyk, a następnie przechodząc do galaktyk dalej i dalej. Ta „drabina” to seria pomiarów różnych rodzajów obiektów astronomicznych o wewnętrznej jasności, którą naukowcy mogą wykorzystać do obliczania odległości.

Problem polega na tym, że wyliczenia stałej Hubble’a w oparciu o badania promieniowania wyemitowanego podczas Wielkiego Wybuchu różnią się od stałej Hubble’a uzyskiwanej na podstawie obliczeń opartych na badaniu supernowych. Innymi słowy, obliczenia oparte na najstarszych danych różnią się od tych opartych na danych nowszych. Jeśli specjaliści nie znajdą wyjaśnienia tego fenomenu może się okazać, że nie rozumiemy wielu mechanizmów działania wszechświata.

W latach 20. XX wieku Edwin Hubble zauważył, że najdalsze obiekty we wszechświecie wydają się oddalać od siebie szybciej niż te bliższe. Pojawiła się więc propozycja stworzenia stałą Hubble’a opisującej tempo rozszerzania się wszechświata.

Rozszerzanie się wszechświata, © Jet Propulsion Laboratory, NASA

Eksperymenty mające na celu określenie warto tej stałej dają jednak różne wyniki. Jedna z technik jej poszukiwania zakłada wykorzystanie mikrofalowego promieniowania tła, czyli światła powstałego wkrótce po Wielkim Wybuchu. Prowadzone na tej podstawie pomiary i obliczenia wykazały, że stała Hubble’a to 67,4 km/s/Mpc ± 0,5 km/s/Mpc. Jednak badania oparte o dane z supernowych pokazują, że stała Hubble’a to 74,0 km/s/Mpc. Obie wartości nie mogą być prawdziwe, chyba, że przyjmiemy, że coś niezwykłego stało się na początku rozszerzania się wszechświata. Niektórzy fizycy sugerują, że u zarania dziejów istniał inny rodzaj ciemnej energii powodującej rozszerzanie się wszechświata.

Na razie jednak fizycy nie wszczynają alarmu i uważają, że obecne teorie dotyczące działania wszechświata są nadal ważne.

 

 

 

Źródło: PhysOrg, KopalniaWiedzy, https://hubblesite.org/image/4489/news