Már nem tudjuk milyen ütemben tágul az Univerzum és elképzelhető, hogy csak egy új modell segíthet

Az Ősrobbanás óta az Univerzum folyamatosan tágul, azonban ezt az teszi igazán különlegessé, hogy nincs egy olyan kiinduló pont, amiből kiindulna ez a tágulás, hanem látszólag mindegyik galaxis az összes többitől igyekszik távolodni.

A mi perspektívánkból a Tejútrendszerhez viszonyítva a legtöbb galaxis távolodik – mintha mi lennénk az Univerzum közepe. Azonban bármely másik galaxisból is ugyanezt látnánk.

Hogy még egy kicsit zavarosabbá tegyék a dolgokat, új megfigyelések szerint az Univerzum tágulásának üteme más és más lehet attól függően, hogy mennyire tekintünk vissza az időben. Az adatok szerint így eljöhetett az idő arra, hogy átgondoljuk mit is tudunk valójában a kozmoszról.

A kozmológusok az Univerzum tágulását a Hubble-törvénnyel írják le, ami alapján a hozzánk viszonyítva távolabb lévő galaxisok gyorsabban mozognak az ellenkező irányba. Ez azt is jelenti, hogy a legközelebbi galaxisok csak igen lassan távolodnak tőlünk.

Ezt a sebesség és távolság között kapcsolatot a Hubble állandó fejezi ki, ami megközelítőleg 70 km per szekundum per mega parszek. Ez azt jelenti, hogy minden fényévnyi köztes távolság után egy adott galaxis megközelítőleg 80000 km per óra sebességgel gyorsabban távolodik a vizsgált galaxistól.

Az Univerzum ilyen módon történő tágulására lehet következtetni a sötét energia – a tágulást gyorsító láthatatlan erő – és a sötét anyag – a hagyományos anyagoknál ötször nagyobb mennyiségben jelen lévő rejtélyes láthatatlan anyag – jelenlétéből is.

A Hubble állandó mérésének története nehézségekkel és váratlan felfedezésekkel van tele. 1929-ben még a Hubble maga is úgy gondolta, hogy az állandó értéke a mai érték nagyjából tízszerese kellene hogy legyen. Az évek során az állandó egyre pontosabb mérése vezetett a sötét energia véletlen felfedezéséhez. Ennek az Univerzum energiájának 70%-át kitevő rejtélyes energiának a vizsgálat vezetett a jelenlegi legnagyobb űrteleszkóp elkészítéséhez – amit Hubbleről neveztek el.

Most úgy tűnik, hogy a probléma még ennyi idő után csak több kérdést vet fel; mivel kettő nagyon pontos mérés ellentmond egymásnak. Mostanra, hogy a kozmológiai mérések annyira pontossá váltak, hogy a várakozások szerint végre meghatározható a Hubble állandó pontos értéke. Ehelyett viszont arra az eredményre jutottak a csillagászok, hogy az eredményeknek nincs értelme és mostanra már nemcsak egy, de kettő ellentmondó eredményt kaptak.

Az egyik oldalon ott van a Planck küldetés, aminél a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás mérésével kiszámolták, hogy a Hubble állandó 67.4 km/s/Mpc. Amíg a másik oldalon a lokális galaxisok csillagainak pulzálásából végzett nagy pontosságú mérések alapján 73.4 km/s/Mpc-es eredményre jutottak.

A probléma az, hogy mindkét mérés eredményei nagyon pontosak – a hibahatáruk csupán 483 km/h/Mpc – ezért úgy tűnik, hogy lényeges különbségek lehetnek a galaxisok távolodásának ütemében.

Szóval mire van szükség ahhoz, hogy kiderüljön melyik mérésnek van igaza? Az egyik vezető elképzelés szerint a jelenlegi kozmológiai modellünk lehet hibás és az Univerzum valójában a közelben is gyorsabban tágul. Ez azért fontos mivel a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás mérésével nem lehet következtetni a közeli tágulásra – amit jelen esetben a kozmológiai modellekből következtettek ki. Ez a modell eddig nagyon nagy sikerrel tudott leírni és előrejelezni olyan adatokat, melyekről később megfigyeléses módon is meggyőződtek.

Elképzelhető, hogy a modell téved, azonban eddig nem találtak más olyan meggyőző alternatív modellt, ami magyarázatot adna erre a különbségre és a többi megfigyelésünkre is. Például a kutatók a problémát egy új gravitációs elmélettel próbálták megoldani, ami viszont nem volt összeegyeztethető más megfigyelésekkel, illetve más a sötét anyagot és a sötét energiát bevonó modellek is ugyanebbe a problémába ütköztek. Ez arra utal, hogy a magyarázat valószínűleg igen összetett lehet és a csillagászok szerint egy eddig ismeretlen hatás is közrejátszhat benne.

Egy másik, kevésbé izgalmas, magyarázat szerint valamelyik mérési eredményben lehet szisztematikus hiba, amit ma még nem ismerünk és emiatt a kutatók a pontosság kiszámolásánál nem is vették figyelembe. Erre megoldást jelenthet a további adatgyűjtés, amiből kitűnhet ez a hatás, amennyiben tényleg létezik.

Amíg a kérdés még mindig fennáll, addig hatalmas verseny indult a csillagászok között a mérések közötti különbségek megmagyarázása, ami akár egy jobb minden eddiginél pontosabb kozmológiai modellt eredményezhet.

Forrás: iopscience.iop.org

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.