1920'lerde Edwin Hubble, Evrenin genişleme durumunda olduğu çığır açan bir keşif yaptı. Başlangıçta Einstein’ın Genel Görelilik Teorisi'nin bir sonucu olarak tahmin edilen bu onay, Hubble’ın Sabiti olarak bilinen şeye yol açtı. On yıllar boyunca ve uygun şekilde adlandırılan Hubble Uzay Teleskobu (HST) gibi yeni nesil teleskopların konuşlandırılması sayesinde bilim adamları bu kanunu revize etmek zorunda kaldılar.
Kısacası, son birkaç on yılda, uzaya daha uzağa (ve zamana göre daha derin) bakma yeteneği, gökbilimcilerin erken evrenin ne kadar hızlı genişlediğine dair daha doğru ölçümler yapmasına izin verdi. Hubble kullanılarak yapılan yeni bir anket sayesinde, uluslararası bir gökbilimciler ekibi, Evrenin genişleme oranının en hassas ölçümlerini gerçekleştirebildi.
Bu anket, 2005'ten beri Hubble Sabiti'nin doğruluğunu rafine etme arayışında olan uluslararası bir gökbilimci grubu olan Devlet Denklemi (SH0ES) ekibi için Supernova H0 tarafından gerçekleştirildi. Grup, Uzay Adam Reiss tarafından yönetiliyor. Teleskop Bilim Enstitüsü (STScI) ve Johns Hopkins Üniversitesi ve Amerikan Doğa Tarihi Müzesi, Neils Bohr Enstitüsü, Ulusal Optik Astronomi Gözlemevi ve birçok prestijli üniversite ve araştırma kurumunun üyelerini içerir.
Son zamanlarda bulgularını açıklayan çalışma Astrofizik Dergisi “Redshift'te Tip Ia Süpernova Mesafeleri> 1.5 Hubble uzay teleskobu Çok Dönemli Hazine Programları: Erken Genişleme Oranı ”. Çalışmaları uğruna ve uzun vadeli hedefleriyle tutarlı olarak, ekip yeni ve daha doğru bir “mesafe merdiveni” inşa etmeye çalıştı.
Bu araç, gökbilimcilerin, Evhe'deki geleneksel olarak, Cepheid değişkenleri gibi mesafeli işaretleyicilere dayanan, içsel parlaklıklarını görünen parlaklıklarıyla karşılaştırarak mesafeleri çıkarılabilen titreşimli yıldızlardan oluşan mesafeleri nasıl ölçtüğüdür. Bu ölçümler daha sonra, galaksiler arasındaki boşluğun ne kadar hızlı genişlediğini belirlemek için mesafe galaksilerinden gelen ışığın kırmızıya kayma şekliyle karşılaştırılır.
Bundan Hubble Sabiti elde edilir. Uzak merdivenlerini inşa etmek için Riess ve ekibi, Samanyolu'nda yeni analiz edilen sekiz Sefeid değişken yıldızından Hubble’ın Geniş Alan Kamerası 3'ü (WFC3) kullanarak paralaks ölçümleri yaptılar. Bu yıldızlar, daha önce üzerinde çalışılmış olanlardan - Dünya'dan 6.000 ila 12.000 ışık yılı arasında) ve daha uzun aralıklarla titreşir.
Bu yıldızların yalpalamalarını açıklayacak doğruluğu sağlamak için ekip, Hubble'ın dört yıl boyunca altı ayda bir dakikada bir yıldızın konumunu ölçeceği yeni bir yöntem geliştirdi. Ekip daha sonra bu sekiz yıldızın parlaklığını daha uzak Sefeidlerle karşılaştırdı ve diğer galaksilere olan mesafeleri daha kesin bir şekilde hesaplayabilmelerini sağladı.
Hubble, yeni tekniği kullanarak, bu yıldızların konumlarındaki değişimi diğerlerine göre yakalamayı başardı ve bu da işleri son derece basitleştirdi. Riess'in bir NASA basın bülteninde açıkladığı gibi:
“Bu yöntem, paralaks nedeniyle oluşan çok küçük yer değiştirmeleri ölçmek için tekrarlanan fırsatlara izin veriyor. İki yıldız arasındaki mesafeyi ölçüyorsunuz, yalnızca fotoğraf makinesinde tek bir yerde değil, binlerce kez ve daha fazla ölçüm yaparak hataları azaltıyorsunuz. ”
Önceki anketlere kıyasla, ekip analiz edilen yıldız sayısını mesafelere 10 kata kadar uzatabildi. Bununla birlikte, sonuçları aynı zamanda Avrupa Uzay Ajansı'nın (Big Bang tarafından yaratılan artık radyasyon) Kozmik Mikrodalga Arka Planını (SPK) ölçen (2009 yılında yayıldığından beri) (ESA) Planck uydusu ile elde edilenlerle de çelişti.
SPK'nın haritasını çıkararak Planck, erken Evren boyunca kozmosun genişlemesini izleyebildi. Big Bang'den 378.000 yıl sonra. Planck’ın sonucu, Hubble sabit değerinin artık megapar saniyede saniyede 67 kilometre (3,3 milyon ışık yılı) olması ve megapar saniyede saniyede 69 kilometreden daha yüksek olmaması gerektiğini öngördü.
Onların sruveylerine göre, Riess’in ekibi megaparsec başına saniyede 73 kilometre,% 9'luk bir tutarsızlık elde etti. Temel olarak, sonuçları galaksilerin erken Evren'in gözlemlerinin ima ettiğinden daha hızlı hareket ettiğini göstermektedir. Hubble verileri çok hassas olduğundan, gökbilimciler iki sonuç arasındaki boşluğu herhangi bir ölçüm veya yöntemde hata olarak göremezler. Reiss'in açıkladığı gibi:
“Topluluk bu tutarsızlığın anlamını anlamakla gerçekten boğuşuyor… Her iki sonuç da birçok şekilde test edildi, bu nedenle bir dizi ilgisiz hataların önüne geçti. bunun bir hata değil, evrenin bir özelliği olması gittikçe artan bir olasılık. ”
Bu son sonuçlar bu nedenle daha önce bilinmeyen bir kuvvetin veya bazı yeni fiziğin Evren'de iş başında olabileceğini düşündürmektedir. Açıklamalar açısından, Reiss ve ekibi, hepsi göremediğimiz Evrenin% 95'i (yani karanlık madde ve karanlık enerji) ile ilgili olan üç olasılık sundu. 2011'de, Reiss ve diğer iki bilim insanı, 1998'de Evrenin hızlandırılmış bir genişleme hızında olduğunu keşfettikleri için Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldü.
Bununla uyumlu olarak, Karanlık Enerji'nin gökadaları artan güçle birbirinden ayırabileceğini öne sürüyorlar. Başka bir olasılık, orada bir nötrinoya benzeyen, ancak atom altı kuvvetler yerine yerçekimi ile normal madde ile etkileşime giren keşfedilmemiş bir atom altı parçacığın olmasıdır. Bu “steril nötrinolar” ışık hızına yakın bir mesafeye gider ve topluca “karanlık radyasyon” olarak bilinirdi.
Bu olasılıklardan herhangi biri, erken Evren'in içeriğinin farklı olduğu anlamına gelir ve böylece kozmolojik modellerimizi yeniden düşünmeye zorlar. Şu anda, Riess ve meslektaşlarının herhangi bir cevabı yok, ancak ölçümlerini ince ayarlamaya devam etmeyi planlıyorlar. Şimdiye kadar, SHoES ekibi Hubble Constant'ın belirsizliğini% 2.3'e düşürdü.
Bu, Hubble Uzay Teleskobu'nun, bir zamanlar 2 kat faktöre göre değişen Hubble Sabitinde belirsizlik değerini azaltmaya yardımcı olan merkezi hedeflerden biri ile uyumludur.
Dolayısıyla bu tutarsızlık yeni ve zorlu soruların kapısını açarken, aynı zamanda Evreni ölçmeye gelince belirsizliğimizi de önemli ölçüde azaltır. Nihayetinde bu, Evrenin 13.8 milyar yıl önce ateşli bir felakette yaratıldıktan sonra nasıl evrildiğine dair anlayışımızı geliştirecektir.
