Naukowcy potwierdzają, że Wszechświat rozszerza się szybciej, niż sądziliśmy
Teleskop Jamesa Webba potwierdza, że Wszechświat rozszerza się szybciej, niż myślano.
To, że Wszechświat rozszerza się, wiemy od dawna. Naukowcy obserwują ten proces i starają się go lepiej zrozumieć. Okazuje się jednak, że tempo rozszerzania jest wyższe niż przewidywano.
Przestrzeń wokół nas wydaje się rosnąć szybciej, niż pozwala to wyjaśnić fizyka. Potwierdzają to nowe pomiary, które zaskakują badaczy.
Rozszerzanie Wszechświata
Początkowo uważano, że otaczający nas kosmos się nie zmienia. Wiedziano, że ogrom Wszechświata jest tak duży, że wręcz niepojęty dla człowieka, ale nie przyjmowano myśli, że rozmiar ten może ulegać zmianie.
Ostatecznie coraz to nowsze badania i obliczenia pokazały, że naukowcy mylili się. Wydarzenie zwane Wielkim Wybuchem, które miało miejsce 13–14 miliardów lat temu, zapoczątkowało Wszechświat, który od tamtej pory się rozszerza, a galaktyki oddalają się od siebie.
W kolejnych latach badacze korzystający z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a zauważyli, że obecne tempo rozszerzania się Wszechświata, znane jako stała Hubble’a, jest szybsze, niż przewidują to standardowe modele kosmologiczne. Tajemnicza niezgodność pomiarów została nazwana napięciem Hubble’a.
- ZOBACZ – Międzygwiezdny gość odmienił Układ Słoneczny? Co mówi teoria o gigantycznym obiekcie z kosmosu?
Choć być może nie wydaje się to aż tak skomplikowane, szybko pojawiły się pewne problemy. Różne metody pomiaru stałej Hubble’a dawały różne wyniki, co doprowadziło do nieścisłości, które zaprzątały głowy badaczy.
Nowe badania
Badanie, opublikowane w grudniu w The Astrophysics Journal, sugeruje, że rozbieżność może być spowodowana nieznaną dotąd cechą Wszechświata, a nie błędem pomiarowym teleskopów.
Adam Riess, astrofizyk z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa i główny autor badania, mówi:
Wyniki sugerują, że nasze rozumienie Wszechświata może być niekompletne. Skoro dwa flagowe teleskopy NASA potwierdzają swoje pomiary, musimy traktować problem napięcia Hubble’a bardzo poważnie – to wyzwanie, ale również niesamowita okazja do poznania naszego Wszechświata.
Riess jest współlaureatem Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki z 2011 roku za odkrycie przyspieszającej ekspansji Wszechświata w 1998 roku.
Nasze zrozumienie Wszechświata zawiera dużo niewiedzy na temat dwóch elementów – ciemnej materii i ciemnej energii – a te stanowią 96% Wszechświata, więc nie jest to błaha sprawa.
Adam Riess tłumaczy, że istnieje kilka pomysłów na to, co może być powodem całej zagadki.
Istnieje wiele hipotez, które obejmują ciemną materię, ciemną energię, ciemne promieniowanie lub samą grawitację, mającą jakieś egzotyczne właściwości jako możliwe wyjaśnienia.
Tempo ekspansji Wszechświata, określane jako stała Hubble’a, mierzone jest w kilometrach na sekundę na megaparsek (1 megaparsek to 3,26 miliona lat świetlnych). Zgodnie ze standardowym modelem kosmologii wartość ta powinna wynosić około 67–68 km/s/Mpc. Dane z teleskopów Hubble’a i Webba wskazują jednak średnią wartość około 73, z zakresem od 70 do 76.
Potrzebujemy więcej danych, aby lepiej scharakteryzować tę wskazówkę. Jaki jest dokładny rozmiar tej rozbieżności? Czy różnica jest na dolnym poziomie – 4–5% – czy na wyższym – 10–12%? Na jakim etapie czasu kosmicznego występuje? Te odpowiedzi będą dalej kształtować nasze idee.
Marc Kamionkowski, kosmolog z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa, który nie brał udziału w nowym badaniu, ale pomagał w obliczaniu stałej Hubble’a, wyjaśnia:
Jednym z możliwych wyjaśnień napięcia Hubble’a mogłoby być istnienie czegoś brakującego w naszym zrozumieniu wczesnego Wszechświata, na przykład nowego składnika materii – wczesnej ciemnej energii – który dał Wszechświatowi niespodziewane przyspieszenie po Wielkim Wybuchu. Istnieją też inne idee, takie jak nietypowe właściwości ciemnej materii, egzotyczne cząstki, zmienna masa elektronu czy pierwotne pola magnetyczne, które mogą rozwiązać problem. Teoretycy mają tutaj pole do popisu.
Źródła: https://www.sciencealert.com/scientists-confirm-the-universe-is-expanding-too-fast
https://www.smithsonianmag.com/smart-news/james-webb-telescope-confirms-the-universe-is-expanding-faster-than-we-thought-and-scientists-still-dont-know-why-180985622
https://www.reuters.com/science/webb-telescope-confirms-universe-is-expanding-an-unexpected-rate-2024-12-09/
