Насколько быстро расширяется вселенная? Это сложно, показывает Хаббл

Космический телескоп Хаббла может быть наиболее известен для публики прекрасными изображениями пространства, который он захватывает, но он наиболее известен среди астрономов для создания новаторской информации о расширении вселенной. До начала телескопа ученые знали, что вселенная расширяется, но они не знали, как быстро происходит это расширение. Результаты Хаббла в 1990 -х годах впервые закрепили эту фигуру.

Скорость расширения вселенной называется постоянной Хаббла (названная, как и телескоп, после астронома Эдвин Хаббл, который нашел первое доказательство вселенной, расширяющегося в 1920 -х и 1930 -х годах) и является одним из самых важных чисел в космология. Эта константа важна для понимания того, как развивалась вселенная, и определить, сколько лет вселенной, поскольку расширение можно проследить до Большого взрыва. До запуска космического телескопа Хаббла ученые ставили возраст вселенной в возрасте от 8 миллиардов до 20 миллиардов лет. Благодаря данным Хаббла, эта цифра была уточнена до гораздо более точного 13,8 миллиарда лет.

Это не значит, что работа выполняется, хотя. К 2000 -м годам оценка для постоянной Хаббла была довольно точной, со скоростью 72 километра в секунду на мегапарксек, но это имело ошибку плюс или минус 8. 74,03 в 2019 году.

Однако в этом объяснении есть изгиб. Скорость расширения, измеренная Хабблом и другими телескопами, не согласна со скоростью, предсказанной данными самых ранних этапов Вселенной. Таким образом, исследователи использовали данные Hubble в проекте, называемом обувью, в котором использовались как переменные звезды, называемые цефеидами, и SuperNovae типа IA в качестве маркеров MILE для измерения расстояний, чтобы получить наиболее точное измерение постоянной Хаббла.

«Это то, что был создан космический телескоп Хаббла, используя лучшие методы, которые мы знаем, чтобы сделать это. Вероятно, это Magnum Opus Хаббла, потому что потребуется еще 30 лет жизни Хаббла, чтобы даже удвоить этот размер выборки », - сказал Адам Рисс, ведущий автор исследования. «Вы получаете наиболее точную меру скорости расширения для вселенной из золотого стандарта телескопов и космических маркеров».

Команда Риса рассмотрела 42 взрыва сверхновой, которые действуют как маркеры расстояния, и смогла отточить на фигуре 73,04 для постоянной Хаббла, с неопределенностью всего 1,04. Это в восемь раз точнее, чем ожидалось, что Хаббл сможет производить при запуске.

Тем не менее, даже при этой точности, между этим числом все еще существует несоответствие и предсказанное данными из самой ранней вселенной, которая измеряется путем взгляда на космический микроволновый фон. Эти результаты предсказывают, что константа Хаббла должна быть около 67.

Таким образом, загадка остается, и астрономы не имеют объяснения того, почему эти цифры различаются. Несоответствие может указывать на совершенно новый тип физики, о котором мы еще не узнали.

На данный момент, однако, число для постоянной Хаббла, измеренное с помощью взгляда на сегодняшнюю вселенную, настолько точно, насколько это возможно.

«Постоянная Хаббл - это очень специальный номер», - сказала в заявлении космолог Лициа Верде. «Его можно использовать для того, чтобы пропустить иглу от прошлого к настоящему для сквозного теста нашего понимания вселенной. Это заняло феноменальное количество подробной работы ».

Исследование будет опубликовано в астрофизическом журнале.