Το Σύμπαν διαστέλλεται πολύ πιο γρήγορα από ό,τι πιστεύαμε, και τα σημερινά μοντέλα δεν μπορούν να εξηγήσουν γιατί

Οι επιστήμονες έχουν ολοκληρώσει την πιο ακριβή μέτρηση του ρυθμού διαστολής του Σύμπαντος μέχρι σήμερα, αλλά το αποτέλεσμα απλώς δεν είναι συμβατό με υπολογισμούς ταχύτητας από την υπολειπόμενη ακτινοβολία Big Bang. Εάν τα προηγούμενα αποτελέσματα επιβεβαιωθούν από ανεξάρτητες τεχνικές, ίσως χρειαστεί να ξαναγράψουμε τους νόμους της κοσμολογίας.

Αυτή η ασυμφωνία μπορεί ακόμη και να σημαίνει ότι η σκοτεινή ενέργεια - που πιστεύεται ότι είναι υπεύθυνη για την παρατηρούμενη επιτάχυνση στη διαστολή του Σύμπαντος - κερδίζει σταθερά σε δύναμη από την αυγή του χρόνου. Εάν τα αποτελέσματα επιβεβαιωθούν, έχουν τη δυνατότητα «να γίνουν μετασχηματιστικά στην κοσμολογία», δήλωσε ο Kevork Abazajian, κοσμολόγος στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Irvine.

Στο τρέχον κοσμολογικό μας μοντέλο, το Σύμπαν είναι το προϊόν μιας διελκυστίνδας μεταξύ της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας. Η σκοτεινή ύλη χρησιμοποιεί τη βαρυτική της έλξη για να επιβραδύνει τη διαστολή, ενώ η σκοτεινή ενέργεια απομακρύνει τα πάντα, κάνοντάς την να επιταχύνει. Ο Riess και άλλοι προτείνουν ότι η δύναμη της σκοτεινής ενέργειας ήταν σταθερή σε όλη την ιστορία του Σύμπαντος.

Τα περισσότερα από αυτά που γνωρίζουμε για την αλληλεπίδραση σκοτεινής ύλης-σκοτεινής ενέργειας και πώς καθεμία από αυτές επηρεάζει το Σύμπαν προέρχονται από τη μελέτη της εναπομείνασας ακτινοβολίας Big Bang, γνωστή ως κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων. Η πιο εξαντλητική μελέτη για αυτό το θέμα έγινε από το Παρατηρητήριο Planck της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος. Αυτές οι μετρήσεις ουσιαστικά δίνουν στους ερευνητές μια εικόνα του Σύμπαντος όταν ήταν πολύ νέος - 400.000 ετών. Με βάση αυτά, μπορούν να καθορίσουν πώς εξελίχθηκε το Σύμπαν μέχρι τώρα, συμπεριλαμβανομένου του ρυθμού διαστολής σε οποιοδήποτε σημείο της ιστορίας του. Γνωρίζοντας πού ήταν και πού είναι τώρα, μπορούν επίσης να προβλέψουν αυτές τις δύο παραμέτρους στο μέλλον.

Αλλά εδώ είναι το πράγμα:δεν αθροίζονται στον παρατηρούμενο ρυθμό επέκτασης. Αυτές οι προβλέψεις ακυρώνονται από άμεσες μετρήσεις του τρέχοντος ρυθμού κοσμικής διαστολής — επίσης γνωστή ως σταθερά Hubble. Αυτή η σταθερά υπολογίζεται παρατηρώντας πόσο γρήγορα οι κοντινοί γαλαξίες απομακρύνονται από τον Γαλαξία χρησιμοποιώντας αστέρια γνωστής εγγενούς φωτεινότητας που ονομάζονται «τυπικά κεριά». Μέχρι τώρα τα λάθη ήταν αρκετά μικρά ώστε η διαφωνία μπορούσε να αγνοηθεί, αλλά ο Riess και η ομάδα του προειδοποιούν ότι η διαφορά είναι πολύ μεγάλη για να αγνοηθεί πλέον.

Η ομάδα του Riess μελέτησε δύο τύπους τυπικών κεριών σε 18 γαλαξίες χρησιμοποιώντας εκατοντάδες ώρες χρόνου παρατήρησης στο διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble.

Κατάφεραν να μετρήσουν σταθερά με αβεβαιότητα 2,4%, χαμηλότερα από το προηγούμενο καλύτερο αποτέλεσμα 3,3%. Με βάση αυτήν την τιμή, διαπίστωσαν ότι ο πραγματικός ρυθμός επέκτασης είναι περίπου8% ταχύτερος από αυτό που προβλέπουν τα δεδομένα Planck, αναφέρει ο Riess.

Εάν τόσο η νέα σταθερά Hubble όσο και οι προηγούμενες μετρήσεις της ομάδας Planck είναι ακριβείς, τότε υπάρχει πρόβλημα με το τρέχον μοντέλο μας. Είτε παρεξηγήσαμε τη σκοτεινή ενέργεια, είτε την καταλάβαμε σωστά, αλλά απλώς γινόταν πιο δυνατή όσο περνούσε ο καιρός. Ο ερευνητής Planck François Bouchet του Ινστιτούτου Αστροφυσικής στο Παρίσι λέει ότι αμφιβάλλει ότι το πρόβλημα βρίσκεται στη μέτρηση της ομάδας του, αλλά ότι τα νέα ευρήματα είναι "συναρπαστικά" ανεξάρτητα από το ποια θα είναι η λύση.

Ωστόσο, όταν δουλεύεις σε τέτοιες (συγχωρέστε το λογοπαίγνιο) αστρονομικές κλίμακες, πολλά πράγματα μπορεί να πάνε στραβά. Μια τελευταία πιθανότητα είναι ότι τα τυπικά κεριά δεν είναι τόσο αξιόπιστα όταν πρόκειται για μετρήσεις ακριβείας, λέει η Wendy Freedman, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο στο Ιλινόις. Το 2001 οδήγησε την πρώτη μέτρηση ακριβείας της σταθεράς Hubble. Αυτή και η ομάδα της εργάζονται σε μια εναλλακτική μέθοδο που βασίζεται σε διαφορετική κατηγορία αστέρων. Θα πρέπει απλώς να περιμένουμε και να δούμε.

Η πλήρης εργασία, με τίτλο "A 2,4% Determination of the Local Value of the Hubble Constant" δημοσιεύτηκε στο διαδικτυακό αποθετήριο arXiv και μπορείτε να το διαβάσετε εδώ.