Vesmír sa rozpína rýchlejšie, ako sme si doteraz mysleli

Ako sa vo Vesmíre meria vzdialenosti: objektov v Galaxii paralaxou Cefeida, u vzdialenejších pomocou Cefeida a červeného posunu supernov Ia, u ešte vzdialenejších pomocou supernov Ia (phys.org)

Astronómovia prišli na prekvapivý objav. Pomocou Hubblovho teleskopu zistili, že rýchlosť rozpínania Vesmíru je o 5 až 9 % rýchlejšie, ako doterajšie vstavané teórie tvrdili.

Tento poznatok môže byť kľúčový pre odhalenie vlastností tmavej hmoty, tmavej energie atakzvaného tmavého žiarenia, ktorého existencia je ešte viac sporná ako pri tmavej hmote a energii.

Supernova typu Ia vzniká, ak biely trpaslík, ktorý si pre seba pomocou gravitácie uchmatne toľko hmoty, že prekročí Chandrasekharovu medz ((Hodnota hmotnosti Chandrasekharovej medze je 1,44 hmotnosti Slnka.)) existencie bielych trpaslíkov, vybuchne v oslnivú supernovu typu Ia.

Pri cefeidách ((Cefeida je pulzujúca premenná hviezda, ktorej perióda pulzov je priamo závislá na jej absolútnu magnitúdou, teda aj žiarivom výkone.)) vieme veľmi presne vzťah medzi periódou pulzu a absolútnou svietivosťou. Cefeidy sú vhodné len na meranie bližších galaxii, pretože nemáme potrebnú techniku na to, aby sme pozorovali cefeidy vzdialené napríklad 2 miliardy svetelných rokov od nás.

Z pozorovania cefeid a supernov typu Ia sa spresnila Hubblová konštanta na 73,2 km.s^-1 na megaparsek (3,26 miliónov svetelných rokov). Hodnota je zaťažená 2,4% neistotou. Čo je už veľký pokrok v spresňovaní Hubblovej konštanty. Doterajšia hodnota, s akou vedci pracovali, bola 67,15 km.s^-1.

Zaujímavosťou je, že každých 9,8 miliárd rokov sa vzdialenosť medzi objektami zdvojnásobí! Napríklad, ak nejaká hviezda je vzdialená 3,26 miliard svetelných rokov od Slnka, o 9,8 miliárd rokov bude vzdialená 6,52 miliard svetelných rokov!

Vedci ale nevedia, čo sa za tým skrýva. Môže isť o tak ospevovanú temnú energiu, ale s ešte väčším dopadom na vesmír, ako sme si mysleli. Potenciálne to môže byť i nejaká skrytá vlastnosť temnej hmoty alebo do tretice, nejaký typ častice podobný známym neutrínam, ktoré spôsobujú temné žiarenie, a spôsobujú tak väčší tlak na rozpínanie Vesmíru. A taktiež je v hre, že všeobecná teória relativity od Einsteina nie je kompletná. Chýba nejaký dôležitý diel skladačky, ktorú ani Einstein, ani iný fyzik až do súčasností nevšimol?

Už teraz môžeme tvrdiť, že rozuzlenie záhady rozčerí doterajšie kľudné vlny súčasnej fyziky. Možno viac ako nedávne objavenie gravitačných vĺn.

Adam G. Riess, Lucas M. Macri, Samantha L. Hoffmann, Dan Scolnic, Stefano Casertano, Alexei V. Filippenko, Brad E. Tucker, Mark J. Reid, David O. Jones, Jeffrey M. Silverman, Ryan Chornock, Peter Challis, Wenlong Yuan, Peter J. Brown, Ryan J. Foley: A 2.4% Determination of the Local Value of the Hubble Constant (arxiv.org)

Zdroj:
Hubble finds universe may be expanding faster than expected (phys.org)
A 2.4% Determination of the Local Value of the Hubble Constant (arxiv.org)
Nový objev Hubbleova teleskopu: Vesmír se rozpíná rychleji, než se čekalo (vesmir.stoplusjednicka.cz)