Chýba nám fyzika, Hubblov teleskop šokoval svet. Odhalil tajomstvo rozpínania vesmíru

Po viac ako 30 rokoch od štartu dnes už legendárneho Hubblovho teleskopu tento vesmírny teleskop prináša jeden z najpresnejších odhadov rýchlosti expanzie vesmíru. Taktiež však naznačuje, že nám v našom súčasnom chápaní vesmíru niečo stále uniká. Na tému upozornil portál IFLScience.

Ako píše portál TechExplorist, v 20. rokoch minulého storočia americký astronóm Edwin Hubble ukázal, že vesmír sa rozpína a galaxie sa od Mliečnej dráhy neustále vzďaľujú. Podľa Hublov-Lemaîtreov zákona všeobecnej expanzie vesmíru, pozorovaná radiálna rýchlosť galaxie je priamo úmerná ich vzdialenosti od Zeme – čím sú galaxie ďalej, tým rýchlejšie sa vzďaľujú.

Diagram znázorňuje zmenu rýchlosti expanzie vesmíru od jeho počiatku. NASA/STSci/Ann Feild

Tento zákon sa vyjadruje matematickým vzťahom v= H * R, kde „v“ je radiálna rýchlosť galaxie v km/s, „R“ jej vzdialenosť v Mpc a „H“ je Hubblova konštanta. Práve Hubblova konštanta vyjadruje číselný odhad rýchlosti rozpínania vesmíru.

Presnejšie táto jednotka vyjadruje, o koľko km/s sa zväčšuje rýchlosť vzďaľovania pozorovaného vesmírneho objektu, keď jeho vzdialenosť narastie o 1 megaparsek (1 megaparsek = 3,26 milióna svetelných rokov).

Je tu jeden problém

Rýchlosť rozpínania vesmíru je však predmetom mnohých kontroverzií. Naše dve najlepšie metódy merania rýchlosti rozpínania vesmíru si totiž odporujú. Každá z nich udáva úplne iné číslo. Z modelu založenom na analýze kozmického mikrovlnného pozadia (elektromagnetické žiarenie, ktoré zostalo po Veľkom tresku) a meraniach misie Planck vyplýva, že v súčasnosti sa náš vesmír rozpína rýchlosťou 67,5 km/s na megaparsek.

I. Heywood/SARAO

Nové údaje založené na nových najpresnejších údajoch z Hubblovho vesmírneho teleskopu však ukazujú, že rýchlosť expanzie vesmíru je 73 km/s na megaparsek. Tieto výsledky boli publikované v žurnále The Astrophysical Journal.

I keď sa ti môže zdať, že nejde o nejaký veľký rozdiel, tento nesúlad medzi týmito dvoma meraniami pre astronómiu predstavuje obrovský problém. Navyše, nesúlad medzi týmto dvomi typmi meraní v posledných rokoch neustále narastá.

Hoci nevieme, prečo sa tieto dve čísla nezhodujú, podľa vedcov existuje šanca zhruba milión ku jednej, že ide o náhodu. Inými slovami, naše najlepšie teórie hovoria, že tieto čísla by mali byť identické a keďže nie sú, naznačuje nám tom, že nám niečo podstatné stále uniká.

Rýchlosť expanzie vesmíru

Nové merania sú založené na údajoch zozbieraných Hubblovým teleskopom za posledných 30 rokov a sú považované za doposiaľ tie najpresnejšie merania rýchlosti expanzie vesmíru. Aby astronómovia dokázali zmerať Hubblovu konštantu, musia študovať vzdialenosti k objektom, ktoré sú nám dobre známe – musíme poznať ich jas, píše portál NewAtlas.

Niektoré galaxie obsahujúce cefeidy. NASA, ESA, Adam G. Riess (STScI, JHU)

V prípade relatívne blízkych objektov v našej galaxii túto úlohu „vesmírnych markerov“  tvoria cefeidy – premenné hviezdy vykazujúce dobrý vzťah medzi periódou premenlivosti a svietivosťou -, v prípade vzdialenejších objektov sa vedci spoliehajú na supernovy typu Ia, známe tiež ako štandardné sviečky.

Najnovšie merania rýchlosti rozpínania expanzie vesmíru sú založené na pozorovaní celkovo 42 galaxií, ktoré obsahujú cefeidy, alebo supernovy typu Ia, ktoré staručký Hubblov vesmírny teleskop objavil v uplynulých 30 rokoch.

Podľa zainteresovaných odborníkov tak ide o opus magnum Hubblovho vesmírneho teleskopu. Na zdvojnásobenie presnosti, teda aj zdvojnásobenie veľkosti vzorky by totiž teleskop potreboval ďalších 30 rokov života, čo vzhľadom na súčasný vek a stav je nemožné.

Čítajte viac z kategórie: Novinky