HONOLULU - En fysisk krise kan bare ha blitt dypere. Ved å se på hvordan lyset fra fjerne lyse objekter bøyes, har forskere økt avviket mellom forskjellige metoder for å beregne ekspansjonshastigheten til universet.
"Målingene stemmer overens med å indikere en krise i kosmologien," sa Geoff Chih-Fan Chen, en kosmolog ved University of California, Davis, her under en nyhetsbriefing onsdag (8. januar) på det 235. møtet i den amerikanske astronomiske Samfunnet i Honolulu.
Det dreier seg om et nummer kjent som Hubble-konstanten. Den ble først beregnet av den amerikanske astronomen Edwin Hubble for nesten et århundre siden, etter at han innså at hver galakse i universet sippet bort fra Jorden med en hastighet som var proporsjonal med galakas avstand fra planeten vår.
Dette betyr ikke at Jorden er i sentrum av kosmos. I stedet fortalte funnene forskere at universet ekspanderer og at det er en direkte sammenheng mellom hvor langt to gjenstander er fra hverandre og hvor raskt de går tilbake fra hverandre. Hubble-konstanten har en verdi som inkluderer denne hastighets-avstandsforbindelsen.
Problemet er at forskjellige team de siste årene har vært uenige om hva denne konstantens verdi er. Målinger gjort ved bruk av den kosmiske mikrobølgebakgrunnen (CMB), en rest fra Big Bang som gir et øyeblikksbilde av spedbarnsuniverset, antyder at Hubble-konstanten er 46.200 km / h per million lysår (eller ved bruk av kosmologenheter, 67,4 kilometer / sekund per megaparsek).
Men ved å se på pulserende stjerner kjent som Cepheid-variabler, har en annen gruppe astronomer beregnet Hubble-konstanten til å være 50 400 mph per million lysår (73,4 km / s / Mpc).
Avviket virker lite, men det er ingen overlapping mellom de uavhengige verdiene, og ingen av sidene har vært villige til å innrømme store feil i metodikken.
Den nye målingen, gjort av H0 Lenses i COSMOGRAILs Wellspring (H0LICOW) samarbeid, var et forsøk på å beregne Hubble-konstanten på en helt ny måte. (COSMOGRAIL er forkortelsen for Cosmological Monitoring of Gravitational Lenses.)
Dette tiltaket bruker det faktum at massive gjenstander i universet vil fordreie stoffets rom-tid, noe som betyr at lyset vil bøye når det beveger seg forbi dem. Superluminøse, sorte hulldrevne enheter som kalles kvasarer finnes noen ganger bak store forgrunnen galakser, og lyset deres blir vrengt av denne bøyeprosessen, som er kjent som gravitasjonslinsing.
Ved hjelp av Hubble-romteleskopet studerte H0LiCOW-teamet lyset fra seks kvasarer mellom 3 og 6,5 milliarder lysår fra Jorden. Når kvasarenes sorte hull gabbet materiale, ville lyset deres flimre.
Den mellomliggende gravitasjonelt linsende galaksen bøyde hver kvasars lys, og kvasarens flimring ankom jorden på forskjellige tidspunkter, avhengig av hvilken vei den tok rundt forgrunnen av galaksen, sa Chen. Lengden på tidsforsinkelsen ga en måte å undersøke universets utvidelsesgrad, la han til.
H0LiCOW klarte å utlede en verdi av Hubble-konstanten på 50,331 mph per million lysår (73,3 km / s / Mpc), ekstremt nær den som ble levert av Cepheid-variabler, men ganske langt fra CMB-målingen.
"Konsekvensen er at spenningen er veldig sannsynlig reell," sa Chen og sannsynligvis ikke resultatet av feil i metodene for hver tilnærming.
Det er verdt å merke seg at i fjor kom en annen uavhengig måling av Hubble-konstanten, gjort ved hjelp av gigantiske røde stjerner, tett mellom de to sidene og beregnet en verdi av 47.300 mph per million lysår (69.8 km / s / Mpc).
Likevel, sa Chen, er de forskjellige tallene langt nok fra hverandre til at det er mulig det er noe galt i våre modeller av universet. Et økende antall fysikere erkjenner dette, la han til, fordi de uavhengige målingene fortsatt er uenige. Forskere må kanskje komme med ny fysikk for å forklare hva som skjer.
