Mesafe ölçümleri için kullanılan Sefeidleri içeren sarmal gökada NGC 4603. Kredi: ESA/Hubble & NASA, J. Maund
Sefeid arayışı
inşa etmek için en üst sıradaki bilimsel gerekçe[{” attribute=””>Hubble Space Telescope was to determine the size and age of the Universe through observations of Cepheid variables in distant galaxies. This scientific goal was so important that it put constraints on the lower limit of the size of Hubble’s primary mirror. Cepheids are a special type of variable star with very stable and predictable brightness variations. The period of these variations depends on physical properties of the stars such as their mass and true brightness. This means that astronomers, just by looking at the variability of their light, can find out about the Cepheids’ physical nature, which then can be used very effectively to determine their distance. For this reason, cosmologists call Cepheids “standard candles.”
Astronomers have used Hubble to observe Cepheids with extraordinary results. The Cepheids have then been used as stepping-stones to make distance measurements for supernovae, which have, in turn, given a measure for the scale of the Universe. Today we know the age of the Universe to a much higher precision than before Hubble: around 13.7 billion years.
“We certainly live in exciting times. Hubble has made enormous progress possible within cosmology. Today we have a much more unified cosmological picture than was possible even five years ago when people were talking of ‘The Cosmology in Crisis’. We have seen a dramatic change from misery to glory!”
— Gustav A. Tammann, Astronomer, University of Basel
Pictured is the supernova of the type Ia star 1994D, in galaxy NGC 4526. The supernova is the bright spot in the lower left corner of the image. Credit: ESA/Hubble
The expansion of the Universe
One of Hubble’s initial ‘core’ purposes was to determine the rate of expansion of the Universe, known to astronomers as the “Hubble Constant.” After eight years of Cepheid observations this work was concluded by finding that the expansion increases by 70 km/second for every 3.26 million light-years you look further out into space.
Hubble’s sharp vision means that it can see exploding stars, supernovae that are billions of light years away, and difficult for other telescopes to study. A supernova image from the ground usually blends in with the image of its host galaxy. Hubble can distinguish the light from the two sources and thus measure the supernova directly.
Uzun yıllar boyunca kozmologlar, Evrenin genişlemesinin uzak bir gelecekte durup durmayacağını veya daha yavaş devam edip etmeyeceğini tartıştılar. Hubble’ın süpernova çalışmalarının sonuçlarından, genişlemenin yavaşlamaya yakın olmadığı açıkça görülüyor. Aslında, uzayın kendisinin karanlık enerji olarak adlandırılan gizemli bir özelliği nedeniyle, genişleme hızlanıyor ve sonsuza kadar devam edecek. Bu şaşırtıcı sonuç, Hubble dahil dünyanın en üst sınıf teleskoplarının çoğu ile uzak süpernovaların birleştirilmiş ölçümlerinden geldi. Ayrıca, son süpernova sonuçları, kozmosun her zaman hızlanmadığını, Evren şimdiki yaşının yarısından daha az olduğunda hızlanmaya başladığını gösteriyor.
Hubble’ın Evrenin genişlemesini ölçmesinden bu yana, Spitzer Uzay Teleskobu gibi daha kesin ölçümler yapıldı. Ancak, bu farklı ölçümler uyuşmadı, bir gizeme neden oldu ve yeni teoriler ortaya çıkardı. NASA’nın Roma Uzay Teleskobu ile veya yerçekimi dalgalarından yapılan yeni ölçümler, tartışmayı çözmeye yardımcı olabilir.
Evrenin hızlanan genişlemesinin keşfi, üç astronomun, Saul Perlmutter, Adam Riess ve Brian Schmidt’in ödüllendirilmesine yol açtı. 2011 Nobel Fizik Ödülü.
“Hubble bize, şu anki Evren anlayışımızda bir şeylerin yanlış olduğunu fark etmemizi sağlayan ilk dört süpernovanın mesafe ölçümlerini verdi. Evrenin hızlandığının kesin kanıtı daha sonra gelse de, Hubble gözlemlerimizi genişlemenin yavaşladığı bir Evren ile bağdaştıramadık.”
– Bruno Leibundgut, Astronom, Avrupa Güney Gözlemevi (ESO)
