Beveik kiekvienas astronominis matavimas priklauso nuo Hablo konstantos - skaičiaus, kuris apskaičiuoja Visatos plėtimąsi. Tai patvirtina, kad visata vis dar yra nuo 12 iki 14 milijardų metų.
Kritiškai svarbus skaičius, nurodantis Visatos išsiplėtimo greitį, vadinamoji Hablo konstanta, buvo nepriklausomai nustatytas naudojant NASA „Chandra“ rentgeno spindulių observatoriją. Ši nauja vertė atitinka naujausius matavimus, naudojant kitus metodus, ir praplečia jų pagrįstumą didesniais atstumais, tokiu būdu astronomams leidžiama nustatyti ankstesnes Visatos evoliucijos epochas.
„Priežastis, kodėl šis rezultatas yra toks reikšmingas, yra ta, kad mums reikalinga Hablo konstanta, kad mums būtų pranešta apie Visatos dydį, jos amžių ir kiek medžiagos joje yra“, - sakė Maksas Bonamente iš NASA Marshallo kosminių skrydžių centro (MSFC) Huntsvilyje, Ala., Pagrindinis autorius, aprašęs rezultatus. „Astronomai tikrai turi pasitikėti šiuo numeriu, nes mes jį naudojame nesuskaičiuojamiems skaičiavimams“.
Hablo konstanta apskaičiuojama išmatuojant greitį, kuriuo objektai tolsta nuo mūsų, ir padalijant iš jo atstumą. Daugelis ankstesnių bandymų nustatyti Hablo konstantą buvo naudojami naudojant kelių pakopų arba atstumo kopėčias, kai atstumas iki šalia esančių galaktikų naudojamas kaip pagrindas didesniems atstumams nustatyti.
Dažniausiai buvo naudojamas gerai ištirtas pulsuojančios žvaigždės tipas, žinomas kaip Cepheid kintamasis, kartu su labiau nutolusiomis supernovomis, norint atsekti atstumus per Visatą. Šį metodą taikę mokslininkai ir Hablo kosminio teleskopo stebėjimai sugebėjo išmatuoti Hablo konstantą 10% tikslumu. Tačiau tik nepriklausomi patikrinimai suteiktų jiems norimo pasitikėjimo, atsižvelgiant į tai, kad didžioji dalis mūsų supratimo apie Visatą svyruoja pusiausvyroje.
Sujungdama „Chandra“ rentgeno duomenis su galaktikų klasterių radijo stebėjimais, komanda nustatė atstumą iki 38 galaktikų klasterių, kurių atstumas nuo Žemės yra nuo 1,4 iki 9,3 milijardo šviesos metų. Šie rezultatai nėra pagrįsti tradicinėmis atstumo kopėčiomis. Bonamente ir jo kolegose nustatyta, kad Hablo konstanta yra 77 kilometrai per sekundę per megaparseką (megaparsecas lygus 3,26 milijono šviesos metų), o neapibrėžtis yra apie 15%.
Šis rezultatas atitinka vertes, nustatytas naudojant kitus metodus. Remiantis Hablo kosminio teleskopo stebėjimais, anksčiau buvo nustatyta, kad Hablo konstanta yra 72 kilometrai per sekundę, tenkanti arba imanti 8 kilometrus per sekundę. Naujasis „Chandra“ rezultatas yra svarbus, nes jis suteikia nepriklausomą patvirtinimą, kad mokslininkai ieškojo ir nustatė Visatos amžių nuo 12 iki 14 milijardų metų.
„Šie nauji rezultatai visiškai nepriklauso nuo visų ankstesnių Hablo konstantos matavimo metodų“, - sakė komandos narys Marshall Joy, taip pat iš MSFC.
Astronomai panaudojo reiškinį, vadinamą Sunjajevo-Zeldovičiaus efektu, kai kosminiame mikrobangų fone (CMB) esantys fotonai sąveikauja su karštose dujose esančiais elektronais, kurie persmelkia milžiniškas galaktikų grupes. Iš šios sąveikos fotonai įgyja energijos, kuri iškraipo signalą iš mikrobangų fono klasterių kryptimi. Šio iškraipymo dydis priklauso nuo karštųjų elektronų tankio ir temperatūros bei fizinio klasterio dydžio. Naudojant radijo teleskopus, kad būtų galima išmatuoti mikrobangų fono iškraipymus, ir „Chandra“ - karštų dujų savybėms išmatuoti, galima nustatyti klasterio fizinį dydį. Remiantis tokiu fizikiniu dydžiu ir paprastu matuojant klasterio kampą, jo atstumas gali būti apskaičiuojamas pagal geometrijos taisykles. Hablo konstanta nustatoma dalijant anksčiau išmatuotus klasterio greičius iš šių naujai išvestų atstumų.
Šį projektą palaikė „Chandra“ teleskopo veidrodžių dizaineris Leonas Van Speybroeckas, kuris mirė 2002 m. teleskopai prie Berklio – Ilinojaus – Merilando masyvo ir Caltech Owens slėnio radijo observatorijos. Norint išmatuoti tikslias dujų rentgeno savybes tose tolimose grupėse, reikėjo kosminio rentgeno teleskopo su Čandros skiriamąja geba ir jautrumu.
„Vienas iš Leon'o tikslų buvo pamatyti šį projektą, ir aš labai didžiuojuosi, kad tai įgyvendinta“, - sakė „Chandra“ projekto mokslininkas Martinas Weisskopfas iš MSFC.
Rezultatai aprašyti dokumente, kuris pasirodo rugpjūčio 10-osios „Astrophysical Journal“ numeryje. MSFC valdo agentūros Mokslo misijos direktorato „Chandra“ programą. Smitsono astrofizikos observatorija kontroliuoja mokslą ir skrydžio operacijas iš „Chandra“ rentgeno centro, Kembridžo, Masačusetsas.
Originalus šaltinis: „Chandra“ naujienų leidinys
