Amikor legközelebb egy bogyós muffint eszik, gondoljon arra, mi történt a tészta áfonyaval, amikor az édesség megsütött. A fekete áfonya egy helyen feküdt, de amikor a zsemle kibővült, a bogyók elkezdett távolodni egymástól. Ha állhatna egy bogyón, láthatja, hogy mindenki távolodik tőled, de ugyanaz lesz a helyzet minden más bogyóval, amelyet választott. Ebben az értelemben a galaxisok olyanok, mint egy bogyó egy cupcake-ban.
A nagy robbanás óta az univerzum könyörtelenül bővült. A furcsa tény az, hogy nincs egyetlen hely, ahonnan az univerzum tágul - inkább az összes galaxis (átlagosan) távolodik másoktól. A Tejút-galaxis szempontjából nézve úgy tűnik, hogy a legtöbb galaxis távolodik tőlünk - mintha mi lenne a zsemle-szerű világegyetem központja. De nézze meg bármely más galaxist, és a kép pontosan ugyanaz lesz.
A további zavarás érdekében az új kutatások azt sugallják, hogy az univerzum tágulási sebessége eltérhet attól függően, hogy milyen hosszú időre nézel vissza. Az Astrophysical Journalban közzétett új adatok jelzik, hogy ideje átgondolni a világűr megértését.
Hubble rejtély
A kozmológusok az univerzum terjeszkedését egy egyszerű törvényben - a Hubble-törvényt (Edwin Hubble-nek nevezték el) jellemzik. A Hubble-törvény az a megfigyelés, hogy a távoli galaxisok gyorsabban elmozdulnak. Ez azt jelenti, hogy a közeli galaxisok viszonylag lassan mozognak.
A sebesség és a galaxis közötti távolságot a "Hubble állandó" határozza meg - 70 km / s / Mpc. Ez azt jelenti, hogy a galaxis mintegy 90 000 km / óra mozog minden millió fényévre tőlünk.
Az univerzumnak ez a tágulása, mivel a közeli galaxisok lassabban távolodnak el, mint a távoli galaxisok, egy egyenletesen kiterjedő térből várható, sötét energiával (egy láthatatlan erő, amely felgyorsítja az univerzum kibővítését) és sötét anyaggal (ismeretlen és láthatatlan anyagformája, amely ötször nagyobb a szokásosnál). Ugyanez figyelhető meg a bogyós muffin esetében.
Promóciós videó:
A Hubble állandó mérésének története nehézségekkel és váratlan kinyilatkoztatásokkal teli. 1929-ben maga Hubble azt hitte, hogy ennek az értéknek 600 000 km / óra nagyságrendben kell lennie, millió millió fényévben - ez körülbelül tízszeresére növekszik, mint jelenleg mérik. A Hubble állandó pontos mérésének kísérlete az évek során a sötét energia véletlen felfedezéséhez vezetett. Információk keresése erről a titokzatos energiatípusról, amely az univerzumban az energia 70% -át adja, és a világ legjobb (őseljes) űrteleszkópjának elindítására ösztönözte a Hubble nevét.
A kifogás az, hogy a két legpontosabb mérés eredményei nem egyeznek meg, és nem állnak összefüggésben egymással. Miután a kozmológiai mérések olyan pontosak lettek, hogy megmutatták a Hubble-állandó értékét, nyilvánvalóvá vált, hogy ennek nincs értelme. Az egyik helyett két ellentmondásos eredményünk van.
Egyrészt a Planck misszió készítette a kozmikus mikrohullámú háttér - a Big Bang utánvilágítás - pontos, pontos méréseit, amely a Hubble-állandót 67,4 km / s / Mpc-ként mérte.
Másrészt, a hihetetlenül pontosak a közeli galaxisokban is a pulzáló csillagok mérései, amelyek szintén hihetetlenül pontosak, és a Hubble-állandót 73,4 km / s / Mpc-ként mértük. Idővel közelebb állnak hozzánk.
Mindkét mérés állítása szerint helyes és nagyon pontos. A mérések közötti eltérés körülbelül 500 km / óra / millió fényév, tehát a kozmológusok két feszültség közötti feszültségnek hívják - ők a statisztikákat különböző irányokba húzzák, és valahol összeomlanak.
Új fizika?
Hogyan fog összeomlani? Jelenleg senki sem tudja. Talán kozmológiai modellünk hibás. Látható, hogy az univerzum egyre távolabb közelebb áll hozzánk, mint amire számíthatnánk, távolabbi dimenzióktól kezdve. A kozmikus mikrohullámú háttér mérése nem a helyi tágulást méri, hanem egy modell - a kozmológiai modellünk - segítségével végzi el. Rendkívül sikeresen tudta megfigyelni és leírni az univerzum sok megfigyelhető adatát.
Ezért, bár ez a modell lehet téves, senki sem jött létre olyan egyszerű, meggyőző modellel, amely megmagyarázhatja mind ezt, mind mindent, amit megfigyelünk. Például megpróbálhatjuk ezt magyarázni egy új gravitációs elmélettel, de akkor más megfigyelések nem illenek bele. Vagy meg lehet magyarázni a sötét anyag vagy a sötét energia új elméletével, de akkor más megfigyelések nem fognak működni - és így tovább. Ezért ha ezt a „feszültséget” új fizikával társítják, akkor komplexnek és ismeretlennek kell lennie.
Kevésbé érdekes magyarázat az „ismeretlen ismeretlen” az adatokban, amelyeket szisztematikus hatások okoznak, és a közelebbi elemzés egy nap felfedi a finom hatást, amelyet elmulasztottak. Vagy csak statisztikai hiányosság lehet, amely több adat gyűjtésekor eltűnik.
Jelenleg nem világos, hogy az új fizika, a szisztematikus hatások vagy az új adatok milyen kombinációval oldják meg ezeket a feszültségeket, de valami biztosan nyilvánvalóvá válik. Előfordulhat, hogy az univerzum mint egy bővülő sütemény kép hibás, és a kozmológusok kihívást jelentenek más kép előállítására. Ha új fizikára van szükség az új dimenziók magyarázata érdekében, akkor az eredmény megváltoztatja a tér megértését.
Ilya Khel