Toto je pozemní dalekohled s výhledem na Velký Magellanův mrak, satelitní galaxii naší Mléčné dráhy. Vložený snímek pořízený Hubbleovým vesmírným dalekohledem odhaluje jeden z mnoha hvězdokup roztroušených po celé trpasličí galaxii.
(Obrázek: © NASA, ESA, Adam Riess a Palomar Digitized Sky Survey)
Vesmír se rozšiřuje rychleji, než se očekávalo, což naznačuje, že astronomové možná budou muset do svých teorií o tom, jak vesmír funguje, začlenit nějakou novou fyziku.
Revidovaná míra expanze je asi o 10% rychlejší než ta, která byla předpovězena pozorováním trajektorie vesmíru krátce po Velký třesk, podle nového výzkumu. Studie také významně snižuje pravděpodobnost, že tato disparita je náhoda, z 1 na 3 000 na 1 na 100 000.
"Tento nesoulad roste a nyní dosáhl bodu, který je opravdu nemožné zavrhnout jako motolku," vedoucí studie autor Adam Riess, profesor fyziky a astronomie na Johns Hopkins University v Baltimoru, řekl v prohlášení.
"To není to, co jsme očekávali," řekl Riess, který získal Nobelovu cenu za fyziku v roce 2011 (spolu s Brianem Schmidtem a Saulem Perlmutterem) za to, že na konci 90. let ukázal, že expanze vesmíru se zrychluje. Není jasné, co řídí toto překvapivé zrychlení, ale mnoho astronomů se dovolává tajemné odpudivé síly zvané temná energie.
V nové studii použil Riess a jeho kolegové Hubbleův kosmický dalekohled studovat 70 cefeidových proměnných hvězd ve Velkém Magellanově mračnu (LMC), jedné ze satelitních galaxií Mléčné dráhy. Cefeidové proměnné ztmavují a rozjasňují předvídatelnou rychlostí a jsou proto „standardní svíčky“, které umožňují astronomům vypočítat vzdálenosti.
(Jiný druh standardní svíčky, hvězdné exploze známé jako supernovy typu 1a), umožňuje vědcům měřit vzdálenosti ještě dále do vesmíru. Riess, Schmidt a Perlmutterovy studie supernov typu 1a vedly k jejich Nobelově vítěznému objevu.)
Riess a jeho tým také zahrnuli pozorování učiněná projektem Araucaria, což je spolupráce mezi vědci ve Spojených státech, Evropě a Chile, kteří studovali různé binární hvězdné systémy LMC, a zaznamenali stmívání, ke kterému došlo, když jedna hvězda prošla před svým sousedem. Tato práce poskytla další měření vzdálenosti a pomohla studijnímu týmu zlepšit porozumění vnitřního jasu Cefeidů.
Vědci použili všechny tyto informace k výpočtu současné expanze vesmíru, hodnoty známé jako Hubbleova konstanta, po americkém astronomovi Edwinu Hubbleovi. Nové číslo je asi 46,0 mil (74,03 km) za sekundu na megaparsec; jeden megaparsec je zhruba 3,26 milionu světelných let.
Nejistota spojená s tímto číslem je jen 1,9%, uvedli vědci. To je dosud nejnižší hodnota nejistoty, která byla dosud vypočtena pomocí tohoto přístupu - z asi 10% v roce 2001 a 5% v roce 2009.
Naopak „očekávaná“ míra expanze je asi 67,9 km za sekundu na megaparsec. Tato předpokládaná sazba je založena na pozorováních, které ze satelitu Europe Planck vytvořil kosmické mikrovlnné pozadí - světlo, které zbylo z Velkého třesku, které vytvořilo vesmír před 13,82 miliardami let.
„Nejedná se pouze o dva experimenty, které nesouhlasí. Měříme něco zásadně jiného,“ řekla Riess.
"Jedním z nich je měření toho, jak rychle se vesmír dnes rozšiřuje, jak to vidíme. Druhým je predikce založená na fyzice raného vesmíru a na měření toho, jak rychle by se mělo rozšiřovat," dodal. "Pokud tyto hodnoty nesouhlasí, je velmi pravděpodobné, že nám v kosmologickém modelu chybí něco, co spojuje obě éry."
Nová studie byla zveřejněna dnes (25. Dubna) v roce 2007 Astrofyzikální deník. Můžete si ji zdarma přečíst na webu online předtisků arXiv.org.
- Náš rozšiřující se vesmír: věk, historie a další fakta
- Hubble in Pictures: Nejlepší výběr astronomů (fotografie)
- Typy proměnných hvězd: Kefeid, Pulzující a Kataklyzmatický
Kniha Mika Wallové o hledání mimozemského života, “Tam venku"(Grand Central Publishing, 2018; ilustrováno Karl Tate), je nyní venku. Sledujte ho na Twitteru @ michaeldwall. Sleduj nás na Twitteru @Spacedotcom nebo Facebook.
