Yeni ölçüm, evrenin mevcut modeller için çok hızlı genişlediğini doğruladı

Evren gerçekten de hızla genişliyor gibi görünüyor. Hatta çok hızlı. Yeni bir ölçüm, önceki ve oldukça tartışılan sonuçların gösterdiğini doğruluyor: Evren, teorik modellerin öngördüğünden ve mevcut fizik anlayışımızla açıklanabildiğinden daha hızlı genişliyor.

Model ve veriler arasındaki bu tutarsızlık, Hubble gerilimi. Şimdi, sonuçlar yayınlandı içinde Astrofizik Günlük Mektupları Daha hızlı genişleme oranı için daha güçlü destek sağlayın.

Araştırma ekibini yöneten Dan Scolnic, “Gerginlik artık krize dönüşüyor” dedi.

Hubble sabiti olarak bilinen evrenin genişleme hızını belirlemek, Edwin Hubble’ın evrenin genişlediğini ilk kez keşfettiği 1929’dan beri büyük bir bilimsel araştırma olmuştur.

Duke Üniversitesi’nde fizik doçenti olan Scolnic, bunu evrenin büyüme grafiğini oluşturmaya çalışmak olarak açıklıyor: Büyük Patlama’da büyüklüğünün ne olduğunu biliyoruz, ama şimdiki boyutuna nasıl ulaştı? Onun benzetmesinde evrenin bebeklik resmi, uzak evreni, galaksilerin ilkel tohumlarını temsil ediyor.

Evrenin şu anki vesikalık görüntüsü, Samanyolu ve komşularını içeren yerel evreni temsil ediyor. Kozmolojinin standart modeli bu ikisini birbirine bağlayan büyüme eğrisidir. Sorun şu: işler birbiriyle bağlantılı değil.

Scolnic, “Bu, bir bakıma kozmoloji modelimizin bozulabileceğini gösteriyor” dedi.

Evreni ölçmek bir gerektirir kozmik merdivenBu, gök cisimlerine olan mesafeleri ölçmek için kullanılan, her yöntemin veya “basamağın” kalibrasyon için bir öncekine dayandığı bir dizi yöntemden oluşur.

Scolnic’in kullandığı merdiven bir kişi tarafından yaratıldı. ayrı takım Karanlık Enerji Spektroskopik Aleti’nden alınan veriler kullanılarak (DESİ), Kitt Peak Ulusal Gözlemevi’ndeki görüş noktasından her gece 100.000’den fazla galaksiyi gözlemliyor.

Scolnic, bu merdivenin, bize en yakın galaksi kümelerinden biri olan Saç Kümesi’ne daha kesin bir mesafeyle Dünya’ya daha yakın bir yere sabitlenebileceğini fark etti.

Scolnic, “DESI işbirliği gerçekten zor kısmı yaptı, merdivenlerinin ilk basamağını kaçırıyordu” dedi. “Bunu nasıl elde edeceğimi biliyordum ve bunun bize Hubble sabitinin elde edebileceğimiz en kesin ölçümlerinden birini vereceğini biliyordum, bu yüzden makaleleri çıktığında kesinlikle her şeyi bıraktım ve bunun üzerinde durmadan çalıştım.”

Saç kümesine kesin bir mesafe elde etmek için Scolnic ve çalışma arkadaşları küme içindeki 12 Tip Ia süpernovadan gelen ışık eğrilerini kullandılar. Tıpkı karanlık bir yolu aydınlatan mumlar gibi, Tip Ia süpernovaları da mesafeleriyle ilişkili öngörülebilir bir parlaklığa sahiptir ve bu da onları mesafe hesaplamaları için güvenilir nesneler haline getirir.

Ekip, yaklaşık 320 milyon ışıkyılı uzaklığa ulaştı; bu, 40 yıllık önceki çalışmalarda rapor edilen mesafe aralığının neredeyse merkezindeydi; bu, doğruluğunun güven verici bir işareti.

Scolnic, “Bu ölçüm, Hubble gerilim hikayesinin nasıl biteceğini düşündüğümüze göre önyargılı değil” dedi. “Bu küme bizim arka bahçemizde, ne kadar önemli olacağını kimse bilmeden çok önce ölçülmüştü.”

Bu yüksek hassasiyetli ölçümü ilk basamak olarak kullanan ekip, kozmik mesafe merdiveninin geri kalanını kalibre etti. Hubble sabiti için megaparsek başına saniyede 76,5 kilometrelik bir değere ulaştılar; bu, esasen yerel evrenin her 3,26 milyon ışıkyılında saniyede 76,5 kilometre daha hızlı genişlediği anlamına geliyor.

Bu değer eşleşiyor mevcut ölçümler Yerel evrenin genişleme hızı. Ancak tüm bu ölçümler gibi bu ölçüm de uzak evrenden yapılan tahminleri kullanan Hubble sabiti ölçümleriyle çelişiyor.

Başka bir deyişle: diğer ekiplerin yakın zamanda ölçtüğü evrenin genişleme hızıyla eşleşiyor, ancak mevcut fizik anlayışımızın öngördüğü gibi değil. Uzun süredir devam eden soru şudur: Hata ölçümlerde mi yoksa modellerde mi?

Scolnic’in ekibinin yeni sonuçları, Hubble geriliminin kökeninin modellerde yattığı yönünde ortaya çıkan tabloya muazzam bir destek sağlıyor.

Araştırmaları standart fizik modeli kullanılarak tahmin edilen Hubble sabitine sürekli olarak meydan okuyan Scolnic, “Son on yılda, ekibimin orijinal sonuçlarının doğru olup olmadığını görmek için topluluk tarafından çok sayıda yeniden analiz yapıldı” dedi.

“Sonuçta, pek çok parçayı değiştiriyor olsak da hepimiz hâlâ çok benzer bir sayı elde ediyoruz. Yani benim için bu şimdiye kadar alınan en iyi onay.”

Scolnic, “Yirmi yıldır kullandığımız modellere karşı gerçekten çok baskı uyguladığımız bir noktadayız ve her şeyin birbiriyle eşleşmediğini görüyoruz” dedi.

“Bu, evren hakkındaki düşüncelerimizi yeniden şekillendiriyor olabilir ve bu heyecan verici! Kozmolojide hâlâ sürprizler var ve bundan sonra hangi keşiflerin geleceğini kim bilebilir?”