Kai mes manome, kad mes gerai suprantame Visatą, kartu ateina keletas astronomų, kurie viską sugalvos. Šiuo atveju kažkas, kas būtina viskam, ką žinome ir matome, buvo pasuktas į galvą: pačios Visatos, dar žinomos kaip Hablo konstanta, išsiplėtimo sparta.
Hablo teleskopu besinaudojančių astronomų komanda nustatė, kad išplėtimo greitis yra nuo penkių iki devynių procentų greitesnis nei išmatuota anksčiau. Hablo konstanta nėra tas smalsumas, kurio galima pritraukti iki kito įvertinimo progreso. Tai neatsiejama visko, kas egzistuoja, prigimtis.
„Šis stebinantis atradimas gali būti svarbus užuomina suprasti tas paslaptingas Visatos dalis, kurios sudaro 95 procentus viso ir neišmeta šviesos, pavyzdžiui, tamsiąją energiją, tamsiąją medžiagą ir tamsiąją spinduliuotę“, - teigė tyrimo vadovas ir Nobelio premijos laureatas. Adamas Riesas iš Kosminio teleskopo mokslo instituto ir Johns Hopkins universiteto, abu Baltimorėje, Merilande.
Bet prieš įsigilindami į šio tyrimo pasekmes, šiek tiek pasidarykime atsarginę kopiją ir pažiūrėkime, kaip matuojama Hablo konstanta.
Išmatuoti Visatos plėtimosi greitį yra sudėtinga. Naudojant vaizdą viršuje, jis veikia taip:
- Paukščių take Hablo teleskopas naudojamas matuoti atstumą iki Cepheid kintamųjų - pulsuojančios žvaigždės tipo. Tam naudojamas parallaksas, o paralaksas yra pagrindinis geometrijos įrankis, kuris taip pat naudojamas atliekant matavimus. Astronomai žino, koks yra tikrasis cefeidų ryškumas, todėl palyginus, kad jų akivaizdus ryškumas iš Žemės leidžia tiksliai išmatuoti atstumą tarp žvaigždės ir mūsų. Jų pulsacijos greitis taip pat tiksliai nustato atstumo skaičiavimą. Dėl šios priežasties kefidų kintamieji kartais vadinami „kosminiais kriterijais“.
- Tada astronomai nukreipia žvilgsnį į kitas netoliese esančias galaktikas, kuriose yra ne tik Cepheid kintamieji, bet ir 1a tipo supernova, dar viena gerai suprantama žvaigždžių rūšis. Šios supernovos, kurios, be abejo, yra sprogstančios žvaigždės, yra dar vienas patikimas astronomų kriterijus. Atstumas iki šių galaktikų gaunamas naudojant cefeidus, norint išmatuoti tikrąjį supernovų ryškumą.
- Tada astronomai Hablą nukreipia į dar toliau esančias galaktikas. Šios yra tokios tolimos, kad jokių cefidų tose galaktikose nematyti. Bet 1a tipo supernovos yra tokios ryškios, kad jas galima pamatyti net ir tokiu didžiuliu atstumu. Tada astronomai lygina tikrąjį ir tariamąjį supernovų ryškumą, kad būtų galima išmatuoti atstumą, kur galima pamatyti Visatos plėtimąsi. Šviesa iš tolimiausių supernovų yra „raudonai pasislinkusi“ arba ištempta plečiant erdvę. Kai išmatuotas atstumas lyginamas su raudonuoju šviesos poslinkiu, jis išmatuoja Visatos plėtimosi greitį.
- Giliai įkvėpkite ir perskaitykite visa tai dar kartą.
Didžioji viso to dalis yra ta, kad mes dar tiksliau išmatuojame Visatos plėtimosi greitį. Matavimo neapibrėžtis sumažėja iki 2,4%. Sudėtinga tai, kad šis šiuolaikinės Visatos plėtimosi greitis neturi reikšmės matuojant nuo ankstyvosios Visatos.
Ankstyvosios Visatos išsiplėtimo greitis yra gaunamas iš kairiojo spinduliavimo iš Didžiojo sprogimo. Kai tą kosminį pašvytėjimą matuoja NASA „Wilkinson“ mikrobangų anizotropijos zondas (WMAP) ir ESA palydovas „Planck“, jo plėtimosi greitis yra mažesnis. Taigi abu nesutampa. Tai panašu į tilto statybą, kurio statyba prasideda iš abiejų galų ir turėtų sutapti tuo metu, kai jūs pateksite į vidurį. (Įspėjimas: Aš net neįsivaizduoju, ar tiltai statomi taip.)
„Jūs pradedate nuo dviejų galų ir tikitės susitikti viduryje, jei visi jūsų piešiniai yra teisingi ir jūsų matavimai yra teisingi“, - teigė Riessas. „Tačiau dabar galai susitinka ne per vidurį ir mes norime žinoti, kodėl.“
„Jei žinome pradinius visatos daiktų, tokių kaip tamsiosios energijos ir tamsiosios medžiagos, kiekius, o fizika būtų teisinga, tuomet iškart po didžiojo sprogimo galite pereiti nuo matavimų ir panaudoti šį supratimą nuspėti, kaip greitai visata turėtų plėstis šiandien “, - sakė Riessas. „Tačiau jei šis neatitikimas išlieka, atrodo, kad mes neturime tinkamo supratimo, ir tai keičia, kokia didelė turėtų būti Hablo konstanta šiandien“.
Kodėl tai dar ne viskas, tai yra linksma, o gal ir pamišusi dalis.
Tai, ką mes vadiname tamsiąja energija, yra jėga, kuri skatina Visatos plėtimąsi. Ar tamsioji energija stiprėja? Arba kaip su „Dark Matter“, kuris sudaro didžiąją dalį visatos masės. Žinome, kad mažai apie tai žinome. Gal mes žinome dar mažiau nei tai, ir laikui bėgant jo pobūdis keičiasi.
„Mes tiek mažai žinome apie tamsiąsias Visatos dalis, svarbu išmatuoti, kaip jos stumia ir traukia kosmosą per kosminę istoriją“, - sakė Lucas Macri iš Teksaso A&M universiteto Koledžo stotyje, pagrindinis tyrimo bendradarbis.
Komanda vis dar dirba su „Hubble“ siekdama sumažinti netikrumą išmatuojant išplėtimo greitį. Tokie instrumentai kaip „James Webb“ kosminis teleskopas ir Europos ypač didelis teleskopas gali padėti dar labiau patikslinti matavimus ir padėti išspręsti šią įtikinamą problemą.
