Pavadinimas „tamsi energija“ yra tik jėgos, kuri ji bebūtų, rezervavimo vieta, lemianti Visatos plėtrą. Nauji Hablo kosminiu teleskopu atlikti keleto „Cepheid“ kintamųjų žvaigždžių stebėjimai patikslino dabartinio Visatos plėtimosi greičio matavimą, kai paklaida yra mažesnė nei penki procentai. Nauja išsiplėtimo greičio, žinomo kaip Hablo konstanta, arba H0 (po Edvino Hablo, kuris pirmą kartą išmatavo Visatos plėtimąsi beveik prieš šimtmetį), vertė yra 74,2 kilometro per sekundę per megaparsią (paklaidos riba ± 3,6). Rezultatai tiksliai atitinka ankstesnį matavimą, gautą iš „Hablo“ greičio 72 ± 8 km / sek / megaparsec, tačiau dabar yra daugiau nei dvigubai tikslesnis.
Hablo matavime, kurį atliko „SHOES“ („Supernova H0 - valstybės lygčiai“) komanda, vadovaujama Adamo Rieso iš Kosminio teleskopo mokslo instituto ir Johns Hopkinso universiteto, naudojama daugybė patobulinimų, kad būtų patobulinta ir sustiprinta kosminės kosmoso konstrukcija. „Atstumo kopėčios“, kurių ilgis yra milijardas šviesmečių ir kurias astronomai naudoja visatos plėtimosi greičiui nustatyti.
Hibbo stebėjimai apie pulsuojančius „Cepheid“ kintamuosius netoliese esančiame kosminio mylios žymeklio galaktikoje NGC 4258 ir pastarųjų supernovų pagrindinėse galaktikose tiesiogiai sieja šiuos atstumo rodiklius. „Hablo“ naudojimas šiems kopėčių tašams tilpti pašalino sistemines klaidas, kurios beveik neišvengiamai atsiranda lyginant skirtingų teleskopų matavimus.
Riessas paaiškina naują techniką: „Tai yra panašu į pastato matavimą ilgu lentjuoste, užuot pernešus kiemo lazdą galu. Venkite sudėti mažas klaidas, kurias darote kiekvieną kartą, kai judate. Kuo aukštesnis pastatas, tuo didesnė klaida. “
Lucas Macri, „Texas A&M“ fizikos ir astronomijos profesorius ir reikšmingas rezultatų šalininkas, teigė: „Cefeidai yra atstumo kopėčių stuburas, nes jų lengvai pastebimi pulsacijos periodai tiesiogiai koreliuoja su jų šviesumu. Kitas mūsų kopėčių patikslinimas yra tai, kad mes stebėjome kefyrus artimiausiose infraraudonųjų spindulių elektromagnetinio spektro dalyse, kur šios kintamos žvaigždės yra geresni atstumo rodikliai nei optinių bangų ilgiuose. “
Ši nauja, tikslesnė Hablo konstantos vertė buvo naudojama tamsiosios energijos savybėms išbandyti ir suvaržyti - energijos formai, kuri erdvėje sukuria atstumiančiąją jėgą, dėl kurios visatos plėtimosi greitis yra spartesnis.
Laikydamiesi visatos išsiplėtimo istorijos nuo šiandien iki tada, kai visatai buvo tik maždaug 380 000 metų, astronomai sugebėjo nustatyti tamsiosios energijos prigimtį, kuri skatina plėtrą paspartinti. (Tolimosios, ankstyvosios visatos matavimas yra gautas iš kosminių mikrobangų fono svyravimų, kaip NASA išspręsta 2003 m. NASA Wilkinsono mikrobangų anizotropijos zonde, WMAP.)
Jų rezultatas atitinka paprasčiausią tamsiosios energijos aiškinimą: kad ji matematiškai prilygsta Alberto Einšteino hipotezinei kosmologinei konstancijai, įvestai prieš šimtmetį, kad pastumtų kosmoso audinį ir užkirstų kelią visatai žlugti traukiant gravitaciją. (Tačiau Einšteinas pašalino konstantą, kai visatos išsiplėtimą atrado Edvinas Hablas.)
„Jei įdėtumėte dėžutę visais būdais, kad tamsi energija galėtų skirtis nuo kosmologinės konstantos, ši dėžutė dabar būtų tris kartus mažesnė“, - sako Riess. „Tai progresas, tačiau dar reikia nueiti ilgą kelią, kad išsiaiškintume tamsiosios energijos prigimtį“.
Nors kosmologinė konstanta buvo sumanyta jau seniai, stebimieji tamsiosios energijos įrodymai atsirado tik prieš 11 metų, kai buvo atlikti du tyrimai, vienas vadovaujamas Riess ir Brian Schmidt iš Stromlo kalno observatorijos, o kitas - Saulius Perlmutteris iš Lawrence'o Berkeley. Nacionalinė laboratorija tamsiąją energiją atrado savarankiškai, iš dalies atlikdama Hablo stebėjimus. Nuo to laiko astronomai stebėjo, kaip geriau apibūdinti tamsiąją energiją.
Rieso požiūris į siaurėjančius alternatyvius tamsiosios energijos paaiškinimus - nesvarbu, ar tai yra statinė kosmologinė konstanta, ar dinaminis laukas (pvz., Atstumianti jėga, sukelianti infliaciją po didžiojo sprogimo) - yra skirtas dar labiau patikslinti Visatos plėtimosi istorijos matavimus.
Prieš pradedant Hablo kūrimą 1990 m., Hablo konstantos įverčiai skyrėsi du kartus. Dešimtojo dešimtmečio pabaigoje Hablo kosminio teleskopo pagrindinis projektas, skirtas ekstragalaktiniam atstumo skalei, Hablo konstantos vertę patikslino tik apie dešimt procentų. Tai buvo atlikta stebint „Cepheid“ kintamuosius optinių bangų ilgiais didesniais atstumais, nei buvo gauta anksčiau, ir palyginus juos su panašiais matavimais iš antžeminių teleskopų.
SHOES komanda naudojo Hablo šalia infraraudonųjų spindulių fotoaparatą ir daugiaobjektyvų spektrometrą (NICMOS) bei patobulintą tyrimų kamerą (ACS), kad septyniose galaktikose galėtų stebėti 240 „Cepheid“ kintamų žvaigždžių. Viena iš šių galaktikų buvo NGC 4258, kurios atstumas buvo labai tiksliai nustatytas stebint radioteleskopais. Neseniai kitose šešiose galaktikose buvo Ia tipo supernovos, kurios yra patikimi atstumo rodikliai dar tolimesniems matavimams Visatoje. Visi Ia tipo supernovos sprogsta beveik tokiu pačiu energijos kiekiu, todėl turi beveik vienodą vidinį ryškumą.
Stebėdama labai panašių savybių cefeidus visose septyniose galaktikose artimo infraraudonųjų spindulių bangos ilgio metu ir naudodama tą patį teleskopą ir instrumentą, komanda sugebėjo tiksliau sukalibruoti supernovų šviesumą. Turėdama galingas „Hablo“ galimybes, komanda sugebėjo apeiti kai kuriuos niūriausius laiptelius ankstesnėmis atstumo kopėčiomis, įtraukdama netikrumus į „Cepheids“ elgesį.
Galiausiai Riesas norėtų, kad Hablo konstanta būtų patobulinta iki vertės, kurios paklaida yra ne didesnė kaip viena procentinė dalis, kad dar labiau suvaržytų tamsiosios energijos sprendimus.
Šaltinis: Kosminio teleskopo mokslo institutas
