Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các phép đo mới từ Kính viễn vọng Không gian Hubble của NASA xác nhận rằng Vũ trụ đang giãn nở nhanh hơn khoảng 9% so với dự kiến dựa trên quỹ đạo của nó được nhìn thấy ngay sau vụ nổ lớn, các nhà thiên văn học cho biết.
Các phép đo mới từ Kính viễn vọng Không gian Hubble của NASA xác nhận rằng Vũ trụ đang giãn nở nhanh hơn khoảng 9% so với dự kiến dựa trên quỹ đạo của nó được nhìn thấy ngay sau vụ nổ lớn, các nhà thiên văn học cho biết.
Các phép đo mới, được công bố ngày 25 tháng 4 trên Tạp chí Vật lý thiên văn , làm giảm khả năng sự chênh lệch là một tai nạn từ 1 trên 3.000 xuống chỉ còn 1 trên 100.000 và cho thấy có thể cần vật lý mới để hiểu rõ hơn về vũ trụ.
Adam Riess, Giáo sư Vật lý và Thiên văn học tại Đại học Johns Hopkins, Nobel Laureate, nói: “Sự không phù hợp này đã phát triển và hiện đã đạt đến mức không thể coi là một con sán. Đây không phải là điều chúng ta mong đợi”. lãnh đạo của dự án.
Trong nghiên cứu này, Riess và nhóm SH0ES (Supernovae, H0, cho Phương trình trạng thái) đã phân tích ánh sáng từ 70 ngôi sao trong thiên hà láng giềng của chúng ta, Đám mây Magellan Lớn, với phương pháp mới cho phép chụp ảnh nhanh của những ngôi sao này. Các ngôi sao, được gọi là biến Cepheid, sáng và mờ ở tốc độ có thể dự đoán được sử dụng để đo khoảng cách giữa các thiên hà gần đó.
Phương pháp thông thường để đo các ngôi sao rất tốn thời gian; Hubble chỉ có thể quan sát một ngôi sao cho mỗi quỹ đạo 90 phút quanh Trái đất. Sử dụng phương pháp mới của họ có tên là DASH (Drift And Shift), các nhà nghiên cứu sử dụng Hubble như một máy ảnh “ngắm bắn” để xem xét các nhóm Cepheids, do đó cho phép nhóm nghiên cứu quan sát hàng tá Cepheids trong cùng một khoảng thời gian thường lấy để quan sát chỉ một.
Với dữ liệu mới này, Riess và nhóm nghiên cứu đã có thể củng cố nền tảng của thang khoảng cách vũ trụ, được sử dụng để xác định khoảng cách trong Vũ trụ và tính hằng số Hubble, giá trị của vũ trụ mở rộng nhanh như thế nào theo thời gian.
Nhóm nghiên cứu đã kết hợp các phép đo Hubble của họ với một loạt các quan sát khác, được thực hiện bởi Dự án Araucaria, một sự hợp tác giữa các nhà thiên văn học từ các tổ chức ở Chile, Mỹ và Châu Âu. Nhóm này thực hiện các phép đo khoảng cách đến Đám mây Magellan Lớn bằng cách quan sát sự mờ dần của ánh sáng khi một ngôi sao đi qua trước đối tác của mình trong các hệ sao nhị phân che khuất.
Các phép đo kết hợp đã giúp nhóm SH0ES tinh chỉnh độ sáng thực sự của Cepheids. Với kết quả chính xác hơn này, nhóm nghiên cứu có thể “siết chặt các bu lông” của phần còn lại của thang khoảng cách sử dụng các ngôi sao phát nổ gọi là siêu tân tinh để mở rộng sâu hơn vào không gian.
Khi các phép đo của nhóm trở nên chính xác hơn, tính toán của họ về hằng số Hubble vẫn mâu thuẫn với giá trị dự kiến có được từ các quan sát về sự giãn nở của vũ trụ ban đầu bởi vệ tinh Planck của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu dựa trên các điều kiện Planck quan sát được 380.000 năm sau Vụ nổ lớn.
“Đây không chỉ là hai thí nghiệm không đồng ý,” Riess giải thích. “Chúng tôi đang đo lường một cái gì đó khác nhau về cơ bản. Một là đo lường mức độ vũ trụ đang giãn nở ngày nay, như chúng ta thấy. Cái kia là một dự đoán dựa trên vật lý của vũ trụ sơ khai và các phép đo về tốc độ mở rộng của nó. . Nếu những giá trị này không đồng ý, sẽ có khả năng rất lớn là chúng ta đang thiếu một cái gì đó trong mô hình vũ trụ kết nối hai thời đại. “
Mặc dù Riess không có câu trả lời chính xác tại sao sự khác biệt tồn tại, anh ta và nhóm SH0ES sẽ tiếp tục điều chỉnh hằng số Hubble, với mục tiêu giảm độ không đảm bảo xuống 1%. Những phép đo gần đây nhất đã mang lại sự không chắc chắn về tốc độ mở rộng giảm từ 10% năm 2001 xuống còn 5% năm 2009 và hiện nay xuống còn 1,9% trong nghiên cứu hiện tại.
Nguồn tin tức:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Johns Hopkins . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.