 |
| Снимки: NASA |
От почти един век учените са наясно, че Вселената се разширява. Това, най-просто казано, означава, че разстоянието между галактиките във всемира се увеличава с всяка изминала секунда. Все още, обаче, точно колко бързо се разширява тъканта на пространството – параметър, наричан константа на Хъбъл – остава недокрай уточнено.
Професор Уенди Фрийдман от Университета в Чикаго и нейни колеги са извършили ново измерване на скоростта на разширяване на съвременната Вселена. Изводите от разработката са, че космическото пространство се разтяга по-бързо, отколкото се предполага. Изследването на екипа на проф. Фрийдман е едно от няколкото скорошни, посветени на темата, в които се изтъква несъответствието межди съвременните измервания на разширяването на Вселената и прогнозните резултати, изведени на база състоянието на космоса преди 13 милиарда години, измерени от сателита „Планк“ на Европейската космическа агенция.
Тъй като все повече изследвания сочат такова разминаване между прогнозните стойности и резултатите от реалните измервания, учените достигат то заключение, че се налага да предложат нов модел за фундаменталната физика на Вселената, който да даде обяснение за подобни несъответствия.
„Константата на Хъбъл е космологичен параметър, който определя абсолютния мащаб, размера и възрастта на Вселената; това е един от най-преките начини, по които можем да определим как се развива космоса. Разминаването [в резултатите], което установяваме през последните години, не е изчезнало. Новите доказателства обаче, подсказват, че съдебните заседатели все още не знаят дал съществува непосредствена и убедителна причина да смятаме, че има нещо фундаментално погрешно в настоящия ни модел на разбиране на Вселената“, обяснява проф. Фрийдман.
Резултатите от новото изследване са приети за публикуване в The Astrophysical Journal. Проф. Фрийдман и колегите ѝ съобщават новата стойност от измерването на константата на Хъбъл, която са получили на база наблюдения на звезди червени гиганти. Според заключенията на екипа, направени на база наблюдения с телескопа „Хъбъл“, скоростта на разширяване за близката вселена е малко под 70 километра за секунда на мегапарсек (km/sec/Mpc). Един парсек е разстоянието, равняващо се на 3,26 светлинни години.
Тази стойност е малко по-малка от стойността 74 km/sec/Mpc, която наскоро беше оповестена от екипа на Hubble SH0ES (Supernovae H0 for the Equation of State), който използва за измерванията наблюдения на Цефеиди – променливи звезди, чиято яркост се променя на точно определени интервали. Този екип, ръководен от Адам Рийс от Университета „Джон Хопкинс“ излезе наскоро със съобщение, че е прецизирал наблюденията си с най-висока до момента точност, базирани на разработен от тях метод за измерване на разстоянията до Цефеиди.
Основният проблем при измерването на скоростта, с която се разширява Вселената е, че е много трудно да се изчислят разстоянията до далечни обекти.
През 2001 година Фрийдман ръководи екип, който използва далечни звезди, за да извърши едно наистина забележително измерване на константата на Хъбъл. Екипът на проекта Hubble Space Telescope Key измерва константата, като използва Цефеидите като маркери за дистанция. Учените тогава достигат до резултат, според който константата на Хъбъл за Вселената се равнява на 72 km/sec/Mpc.
В последно време обаче, учените подхождат по съвсем различен начин при измерване на константата на Хъбъл: изграждат модел, който се основава на вълновата структура на светлината, останала от Големия взрив, която наричаме космически микровълнов фон. Измерванията, осъществени от сателита на ESA „Планк“, позволяват на учените с помощта на този модел да прогнозират с каква скорост се е разширявала ранната Вселена, изхождайки от измерванията, които могат да се направят в наши дни. Екипът достига до стойност от 67,4 km/sec/Mpc, която е много различна от 74 km/sec/Mpc, измерена по метода на променливите Цефеиди.
Астрофизиците търсят причините, които водят до такива разминавания, за да открият обяснение на случващото се. „Разбира се, възникват въпроси относно това, дали несъответствията се дължат на някакъв аспект за звездите, които използваме в измерванията и който астрономите все още не разбират, или космологичният ни модел за Вселената все още е непълен. А може би следва да подобрим познанията си и в двете посоки“, обяснява проф. Фрийдман.
Екипът, който тя ръководи, предприема ново измерване и проверка на резултатите, като подхожда към определянето на стойността на константата на Хъбъл, използвайки наблюдения на съвсем различен тип звезди.
Някои звезди приключват жизнения си път като много ярки светила, наричани червени гиганти. Нашето Слънце, след милиарди години, също ще завърши еволюцията си като червен гигант. В определен момент от еволюцията си, звездата преминава през катастрофално събитие, което астрономите наричат „хелиева светкавица“: температурата на звездата в този момент се повишава до около 100 милиона градуса и структурата ѝ се пренарежда. Следствието от този феномен е драстичното намаляване на светимостта на звездата. Астрономите могат да измерят видимата яркост на звезди - червени гиганти, намиращи се в различни галактики и после да използват данните от измерванията, за да определят дистанциите до тези обекти.
Константата на Хъбъл се изчислява, като се сравняват стойностите на разстоянията с видимата рецесионна скорост на целевите галактики – т.е., колко бързо изглежда, че дадена галактика се отдалечава от нас. Изчисленията на екипа сочат стойност от 69,8 km/sec/Mpc за константата на Хъбъл. Тази стойност попада между значенията, получени от екипа на сателита „Планк“ и екипа на Адам Рийс.
„Първоначалната ни идея беше, че ако съществува някакъв проблем с подхода на измерване по Цефеидите и метода с микровълновия фон, то той може да бъде разрешен, като се извършат измервания по наблюдения на червени гиганти“, обяснява проф. Фрийдман.
Резултатите от новото измерване обаче не накланят везните в ничия полза, въпреки че са по-близки до тези, получени от екипа на сателита „Планк“. Експертите коментират, че дискусията по темата ще продължи и в бъдеще новият телескоп на NASA Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST), който следва да бъде изведен в орбита в средата на 2020 година, може би ще предостави допълните данни, които да позволят прецизното изчисляване на константата на Хъбъл.
-----------
За още новини харесайте страницата ни във Facebook>>>
0 коментара:
Публикуване на коментар