Forrás: Új Világtudat | 2018.02.23.

A Hubble Űrteleszkópot használják a jelenség megmérésére, amelyet az a csillagász figyelt meg, akiről az űrben keringő eszköz a nevét kapta, majd elnevezték az univerzum tágulásának. Ez a legpontosabb mérés eddig a tágulás mértékéről, és megerősíti azt, amely egy ideig zavarba ejtette a csillagászokat.

Úgy tűnik, hogy a világegyetem gyorsabban tágul, mint arra a kozmikus háttérsugárzásból mért adatok alapján következtetni lehet, ami azt jelenti, hogy az egyik mérés vagy helytelen, vagy a tágulást egy eddig ismeretlen erő befolyásolja.

Ahogy a világegyetem tágul, a galaxisok egyre távolabb kerülnek egymástól. Ennek a folyamatnak a vizsgálata központi jelentőségű volt a kozmológia néhány legfontosabb felfedezésében a múlt században, de úgy tűnik, a kérdéssel még mindig nem végeztünk.

Jelenleg pontosan meg tudjuk mérni azt a sebességet, amellyel egy galaxis távolodik tőlünk abból, hogy mennyire nyúlik meg a fény hullámhossza (más néven vöröseltolódás). A távolság mérése nehezebb feladat az egyes csillagok és szupernóvák fényességére támaszkodva, amelyeket "standard gyertya" néven ismerünk. Összehasonlítva a fényerejüket jelezhetik a távolságot.

Az egyes standard gyertyák Hubble segítségével történt pontosabb mérése révén a The Astrophysical Journal folyóiratban megjelent cikk szerint a Hubble-állandó, amely az univerzum tágulásának mértéke másodpercenként 67 kilométer megaparszekenként. Ez azt jelenti, hogy a tőlünk minden további parszekkel (3,3 millió fényév) távolabb lévő galaxisok sebessége 67 km-rel nő másodpercenként. (1)

A probléma viszont az, hogy ez a szám 9 százalékkal nagyobb, mint az az érték, amelyet a helyzet észlelése alapján számolunk ki az ősrobbanás után. Ez a korábbi érték a Planck-műhold akkori kozmikus háttérsugárzás mérésein alapul, amelyeket olyan modellekkel dolgoztunk fel, hogy ez hogyan változott, ahogyan az univerzum fejlődött.

A jelenlegi Hubble-állandó korábbi becslései is magasabbak voltak, mint a Planck adatok, de bizonytalanság volt a mérésekben. A Cefeida-változó (pulzáló változócsillagok egyik fajtája) fényességének kalibrálásához használt új módszerekkel a viszonylag közeli galaxisok mérésére használt standard gyertyák segítségével a Hubble bizonytalansági tartományát 2,3 százalékra csökkentették.

A Hubble-állandó 10 százalékos pontosságának elérése a Hubble eredeti céljai közé tartozott, így ez drámaian meghaladja azt.

"Mindkét eredményt többféleképpen tesztelték, így egy sor nem kapcsolódó hibát kiküszöböltek, ezért egyre inkább valószínű, hogy ez nem egy hiba, hanem az univerzum egyik jellemzője," - mondta Adam Riess professzor az Űrtávcső Tudományos Intézet professzora. Riess megosztva kapta a 2011-es fizikai Nobel-díjat azzal a felfedezésével, hogy az univerzum tágulása gyorsul, nem pedig lassul, ami a sötét energia ötletének elfogadásához vezetett.

Ha mindkét mérés helyesnek bizonyul, akkor a fizika törvényeinek megértése nagy mértékben felülvizsgálatra szorul. Több lehetséges magyarázatot is javasoltak, de ezen a ponton kevés tudással rendelkezünk ahhoz, hogy ezek közül bármelyiket kiválasszuk.

Az egyik elmélet azt tartja, hogy a sötét energia, az erő, amely az univerzum tágulását felgyorsítja, maga is gyorsul. Vagyis az univerzum nemcsak gyorsabban tágul, hanem növekvő sebességgel tágul, mint egy szelíd lejtőn haladó síelő, aki egy folyamatosan meredekebb lejtőre kerül. Mivel keveset tudunk a sötét energiáról, ezt nem lehet kizárni.

Egy másik ötlet szerint okozhatja egy jelenleg észrevétlen szubatomikus részecske, amelyet a gravitáció befolyásol, de immár a másik három alapvető erőtől mentesen. A steril neutrínó néven ismertté vált részecske közel fénysebességgel halad és befolyásolja az univerzum fejlődését.

A megfigyelések akkor is megmagyarázhatók, ha a csillagászok alábecsülték a sötét anyag közötti kölcsönhatásokat, amelyeket a galaxisok forgási sebességéből, amit nem teljesen értünk, és a világegyetem közvetlenül megfigyelhető részeiből ismerünk.

Mindezek az elméletek, ha helyesek, zavarják azokat a modelleket, amelyeket a korai univerzumról kapott adataink alapján a mai helyzetre alkalmazunk. Számos elméleti fizikusnak évekig fog tartani, hogy megpróbálják megmagyarázni ennek a következményeit. (3)

(1) - http://iopscience.iop.org/journal/0004-637X
(2) - https://www.nasa.gov/feature/goddard/2018/improved-hubble
(3) - http://www.iflscience.com/space/the-universe-is-expanding