Dlhoročná vedecká dilema o tom, akou rýchlosťou sa rozpína vesmír, sa možno konečne blíži k rozuzleniu. Odpoveď priniesli nové pozorovania z vesmírneho teleskopu Jamesa Webba, ktoré umožnili vedcom z Chicagskej univerzity spresniť výpočty takzvanej Hubbleovej konštanty. Ide o hodnotu, ktorá udáva, akou rýchlosťou sa galaxie vzďaľujú od seba, a teda aj to, ako rýchlo náš vesmír expanduje. Na tému upozornil portál Phys.

Problém s meraním rozpínania vesmíru

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.

Azcolvin429, Zeryphex, Astronom5109, Wikimédia

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.

Údaje založené na našich najpresnejších pozorovaniach z Hubblovho vesmírneho teleskopu ukazujú, že rýchlosť expanzie vesmíru je 73 km/s na megaparsek.

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

James Webb priniesol presnosť, akú sme doteraz nemali

Nové pozorovania viedla profesorka Wendy Freedman, ktorá už desaťročia patrí medzi špičku v oblasti výpočtov kozmických vzdialeností. Tím využil výnimočné schopnosti Jamesa Webba, ktorý vďaka štvornásobne lepšiemu rozlíšeniu oproti Hubbleovmu teleskopu dokáže rozlíšiť jednotlivé hviezdy, ktoré predtým splývali do nejasných škvŕn. Navyše jeho infračervené senzory dokážu preniknúť cez prach, ktorý často skresľuje pozorovania.

Vedci tak mohli oveľa presnejšie odmerať vzdialenosti galaxií na základe svetla vyžarovaného výbuchmi supernov, ako aj červených obrov. Freedmanová uviedla, že sa im podarilo viac než zdvojnásobiť počet galaxií použitých na kalibráciu supernov, čo významne zvýšilo presnosť výpočtov. Najnovšia hodnota Hubbleovej konštanty tak vyšla na 70,4 km/s na megaparsek, s odchýlkou len tri percentá. Táto hodnota je už v rámci štatistickej chyby zhodná s výpočtami z reliktného žiarenia, ktoré udávajú  vyššie zmieňovaných 67,5 km/s na megaparsek.

Ďalšie merania sú na ceste

Nové zistenia naznačujú, že samotná Hubbleova konštanta možno vôbec nie je tým problémom, ktorý by mal znepokojovať vedcov. „To neznamená, že v budúcnosti nenájdeme niečo, čo nezapadá do nášho modelu, ale v tejto chvíli Hubbleova konštanta vyzerá byť v poriadku,“ uviedla Freedmanová.

Napriek tomu pátranie po skrytých zákonitostiach vesmíru nekončí, otázky temnej hmoty a temnej energie ostávajú na stole. Tím Freedmanovej plánuje v budúcom roku zamerať Webbov teleskop na galaktickú skupinu Coma, čo by mohlo priniesť ešte priamejšie merania expanzie bez nutnosti zapojenia supernov.

Freedmanová dodáva, že „s vyššou presnosťou týchto meraní môžeme mať v priebehu niekoľkých rokov definitívnu odpoveď.“

Čítajte viac z kategórie: Novinky