Таман кад помислимо да свемир добро разумемо, заједно долазе неки астрономи који ће све искористити. У овом случају, нешто битно за све што знамо и видимо окренуто је на глави: брзина ширења самог Универзума, позната и као Хуббле Цонстант.
Тим астронома који користи Хуббле телескоп утврдио је да је брзина ширења између пет и девет процената бржа од раније измерене. Хуббле Цонстант није нека радозналост која се може одложити до наредног напретка у мерењу. То је саставни део саме природе свега што постоји.
„Овај изненађујући налаз може бити важан траг за разумевање оних мистериозних делова свемира који чине 95 одсто свега и не емитују светлост, као што су тамна енергија, тамна материја и тамно зрачење“, рекао је вођа студије и Нобелов лауреат Адам Риесс са Института за свемирски телескоп и Универзитет Јохнс Хопкинс, оба из Балтимора, Мериленд.
Али пре него што нађемо у последицама ове студије, вратимо се мало уназад и погледајмо како се мери Хуббле Цонстант.
Мерење брзине ширења Универзума је тежак посао. Користећи слику на врху, делује овако:
- Унутар Млечног пута употребљава се Хуббле телескоп за мерење удаљености до цефидских променљивих, врсте пулсирајуће звезде. За то се користи Параллак, а паралакса је основно средство геометрије, које се такође користи у геодету. Астрономи знају шта је право осветљење Цефеида, тако да упоређују да њихова привидна светлост са Земље даје тачно мерење растојања између звезде и нас. Њихова брзина пулсације такође фино подешава прорачун удаљености. Због тога се променљиве цефида понекад називају „космичким меркама“.
- Затим астрономи усмеравају свој поглед на друге оближње галаксије које садрже не само цефидске променљиве, већ и супернову типа 1а, још један добро схваћен тип звезде. Ове супернове, које наравно експлодирају звезде, још су једна поуздана мерка астронома. Удаљеност до тих галаксија добијена је коришћењем цефеида за мерење стварне светлине супернова.
- Затим астрономи усмере Хуббле у галаксије које су још даље. Ове су толико удаљене да се не могу видети никакви цефеиди у тим галаксијама. Али супернове типа Типе 1а су толико сјајне да се могу видети чак и на овим огромним даљинама. Затим астрономи упоређују праве и привидне светлине супернова како би измерили растојање на коме се може видети ширење Универзума. Светлост из удаљених супернова се „црвено-помера“ или растеже ширењем простора. Када се измерена удаљеност упореди са црвеним помаком светлости, она даје мерење брзине ширења Универзума.
- Дубоко удахните и поново прочитајте све то.
Велики део свега тога је да имамо још тачније мерење брзине ширења Универзума. Неизвесност у мерењу је смањена на 2,4%. Изазовни део је да ова брзина ширења модерног Универзума не иде са мерењем из раног Универзума.
Брзина ширења раног Универзума добијена је левом од радијације из Великог праска. Када се космички накнадни сјај мери НАСА-овом Вилкинсон микроталасном анизотропијском сондом (ВМАП) и ЕСА-иним Планцк сателитом, он добија мању стопу ширења. Дакле, њих двоје се не слажу. То је попут градње моста, где градња почиње на оба краја и треба се ускладити до тренутка када дођете до средине. (Цавеат: Немам појма да ли су мостови изграђени тако.)
"Почињете са два краја и очекујете да се нађете у средини ако су сви ваши цртежи тачни и ако су ваша мерења тачна", рекла је Риесс. "Али сада се крајеви не задовољавају у средини и желимо да знамо зашто."
"Ако знамо почетне количине ствари у свемиру, као што су тамна енергија и тамна материја, а физика нам је тачна, тада можете да кренете са мерења убрзо након великог праска и употребите то разумевање да бисте предвидели како брзо би се свемир требао ширити данас “, рекао је Риесс. "Међутим, ако се та неподударност одржи, чини се да можда немамо право разумевање, и то мења колико би велика Хуббле константа данас требала бити."
Зашто се све не сабере је забава, а можда и лудило, део овога.
Оно што називамо Мрачном енергијом је сила која покреће ширење Универзума. Да ли тамна енергија постаје јача? Или како је са Мрачном материјом, која чини већину масе у Универзуму. Знамо да не знамо пуно о томе. Можда знамо и мање од тога, и његова се природа временом мијења.
"Ми знамо тако мало о мрачним деловима свемира, важно је измерити како се они гурају и повлаче у свемиру током космичке историје", рекао је Луцас Мацри са тексашког Универзитета А&М у Цоллеге Статион, кључни сарадник студије.
Тим још увек сарађује са Хубблеом како би смањио несигурност у мерењу брзине ширења. Инструменти попут Јамес Вебб свемирског телескопа и европског екстремно великог телескопа могу помоћи да се мерење још више прецизира и помогну у решавању овог убедљивог проблема.
