Bu grafik, bilim adamlarının Evrenin büyüklüğünü, yaşını ve genişleme oranını hesaplamak için kullandıkları Cepheid dönemi-parlaklık ilişkisini göstermektedir. Kredi bilgileri: NASA / JPL-Caltech / Carnegie
Evrenimiz ne kadar hızlı genişliyor? On yıllar boyunca, bu yaklaşımlar üzerinde farklı tahminler kullanılmış ve tartışmalar yapılmıştır, ancak şimdi Spitzer Uzay Teleskobu'ndan gelen veriler, Hubble sabitinin henüz en kesin ölçümünü veya evrenimizin parçalanma hızını sağlamıştır. Sonuç? Evren daha önce düşünüldüğünden biraz daha hızlı büyüyor.
Hubble sabiti için yeni rafine edilmiş değer, megaparlar başına saniyede 74,3 artı veya eksi 2,1 kilometredir.
En önceki tahmin, Hubble Uzay Teleskobu'ndan, megaparlar başına saniyede 74,2 artı veya eksi 3,6 kilometre hızla yapılan bir araştırmadan geldi. Bir megaparsek yaklaşık 3 milyon ışıkyılıdır.
Yeni ölçümler yapmak için Spitzer bilim adamları, cephied değişken yıldızlar olarak adlandırılan titreşimli yıldızlara baktılar ve bunları uzun dalga boylu kızılötesi ışıkta gözlemleyebilmenin avantajını kullandılar. Ek olarak, bulgular NASA’nın Wilkinson Mikrodalga Anizotropi Probundan (WMAP) karanlık enerji hakkında daha önce yayınlanmış verilerle birleştirildi. Bilim adamları, yeni kararlılığın belirsizliği yüzde 3'e düşürdüğünü söylüyor.
WMAP, yerçekimine karşı bir savaş kazandığı ve evrenin dokusunu parçaladığı düşünülen bağımsız bir karanlık enerji ölçümü elde etti. Bu ivmeye dayalı araştırmalar, araştırmacılara 2011 Nobel Fizik Ödülü kazandırdı.
Hubble sabitinin adı, 1920'lerde 13,7 milyar yıl önce patladığından bu yana evrenimizin genişlediğini doğrulayarak dünyayı şaşırtan gökbilimci Edwin P. Hubble'ın adını aldı. 1990'ların sonunda, gökbilimciler genişlemenin zaman içinde hızlandığını veya hızlandığını keşfettiler. Genişleme oranının belirlenmesi, evrenin yaşını ve büyüklüğünü anlamak için kritik öneme sahiptir.
Pasadena'daki Carnegie Bilim Enstitüsü Gözlemevlerinden Wendy Freedman, “Bu çok büyük bir bulmaca” dedi. “Kozmiyolojideki temel problemlerle başa çıkmak için Spitzer'i kullanabilmemiz heyecan verici: evrenin şu anda genişlediği kesin oranın yanı sıra evrendeki karanlık enerji miktarını başka bir açıdan ölçmek.” Freedman, daha önce Hubble sabitini ölçen çığır açan Hubble Uzay Teleskobu çalışmasına öncülük etti.
Washington'daki NASA Genel Merkezi'nde Spitzer program bilimcisi Glenn Wahlgren, cepheidlerin daha iyi görüşlerinin Spitzer'in Hubble sabitinin geçmiş ölçümlerinde iyileşmesini sağladığını söyledi.
“Bu titreşen yıldızlar, gökbilimcilerin kozmik mesafe merdiveni olarak adlandırdıkları hayati önem taşıyan basamaklardır: Bilinen mesafeleri olan, nesnelerin bizden uzaklaştığı hızlarla birleştirildiğinde, evrenin genişleme oranını ortaya çıkaran bir dizi nesne,” dedi. Wahlgren.
Sefeidler hesaplamalar için çok önemlidir, çünkü Dünya'dan uzaklıkları kolayca ölçülebilir. 1908'de Henrietta Leavitt bu yıldızların nabzını, içsel parlaklıklarıyla doğrudan ilgili bir oranda keşfetti.
Bunun neden önemli olduğunu görselleştirmek için, bir mum taşırken senden uzaklaşan birini hayal et. Mum ne kadar uzağa giderse o kadar çok söner. Görünür parlaklığı mesafeyi ortaya çıkaracaktır. Aynı prensip, evrendeki standart mumlar olan cepheidler için de geçerlidir. Gökyüzünde ne kadar parlak göründüklerini ölçerek ve bunu, sanki yakınmış gibi bilinen parlaklıklarıyla karşılaştırarak, gökbilimciler Dünya'ya olan mesafelerini hesaplayabilirler.
Spitzer, Samanyolu gökadamızda 10 cepheid ve Büyük Magellan Bulutu adı verilen komşu galakside 80 tane gözlemledi. Kozmik toz görüşlerini engellemeden, Spitzer araştırma ekibi yıldızların görünür parlaklıkları ve dolayısıyla mesafeleri hakkında daha hassas ölçümler elde edebildi. Bu veriler, evrenimizin genişleme oranının yeni ve geliştirilmiş bir tahminine yol açtı.
Freedman, “On yıldan fazla bir süre önce, aynı cümleyle“ kesinlik ”ve“ kozmoloji ”kelimelerini kullanmak mümkün değildi ve evrenin büyüklüğü ve yaşı iki kattan daha iyi bilinmiyordu” dedi. “Şimdi yüzde birkaçının doğruluklarından bahsediyoruz. Bu oldukça olağanüstü. ”
NASA'nın Jet Sevk Laboratuvarı'nda proje bilimcisi Michael Werner, “Spitzer bir kez daha yapmak için tasarlandığından daha fazla bilim yapıyor” dedi. Werner, ilk konsept aşamasından bu yana 30 yıl önce bu görevde çalıştı. “İlk olarak, Spitzer, güneşdışı gezegenleri incelemek için öncü kabiliyetiyle bizi şaşırttı,” dedi Werner, “şimdi görevin ilerleyen yıllarında değerli bir kozmoloji aracı haline geldi.”
Çalışma Astrofizik Dergisi'nde yayınlandı.
ArXiv Üzerine Kağıt: Hubble Sabitinin Orta Kızılötesi Kalibrasyonu
Kaynak: JPL
