Egyszer rájöttünk, hogy az univerzum bővül. Ezt követően a következő tudományos lépés az volt, hogy meghatározzuk a terjeszkedés sebességét vagy ütemét. Több mint 80 év telt el, de továbbra sem értünk egyet ebben a kérdésben. A legnagyobb kozmikus skálákat nézve és a legrégebbi jeleket - a Nagyrobbanás utánvilágítását és a galaxisok nagymértékű korrelációit tanulmányozva - egy számot kaptunk: 67 km / s / Mpc.
De ha megnézzük az egyes csillagokat, galaxiseket, szupernóvákat és más közvetlen mutatókat, akkor más számot kapunk: 74 km / s / Mpc. A bizonytalanság nagyon kicsi: ± 1 az első számhoz és ± 2 a második számhoz, és továbbra is fennáll annak a statisztikai esélye, hogy kevesebb, mint 0,1%, hogy ezeket a számokat összeegyeztetik egymással. Ezt az ellentmondást már régen meg kellett volna oldani, ám ez továbbra is fennállt azóta, hogy az univerzum kibővítését először fedezték fel.
1923-ban Edwin Hubble a világ legnagyobb teleszkópjával új csillagokat keresett más galaxisokban. Valószínűleg nem lenne érdemes "galaxisokat" mondani, mert akkor az emberiség nem volt biztos a mennyei spirálokban. Mialatt a legnagyobb közülük - az M31-et (ma Andromeda köd néven ismert) - tanulmányozták, az első, majd a második és a harmadik új látta. De a negyedik ugyanabban a helyen jelent meg, mint az első, és ez lehetetlen volt, mivel az újak újratöltéséhez évszázadok vagy annál több idő telik el. Újabb kevesebb, mint egy hét múlva jelent meg. Izgatottan Hubble áthúzta az első "N" -jét, amelyet írt, és felülírta: "VAR!" Rájött, hogy ez egy változó csillag, és azóta volt a változó csillagok fizikája. Hubble kiszámította az Andromeda távolságát. Megmutatta, hogy pontosan a Tejút mellett helyezkedik el, és nyilvánvalóan galaxis. Ez volt az egyetlen csillag legmegfelelőbb megfigyelése a csillagászat történetében.
Edwin Hubble eredeti LP-je, amely feltárja egy csillag változó természetét Andromedában
Hubble folytatta munkáját a változó csillagok megfigyelésével számos spirálgalaxisban. Az elmozdult spektrális vonalaikkal együtt észrevette, hogy minél tovább van a galaxis, annál gyorsabban távolul el tőlünk. Nem csak felfedezte ezt a Hubble-törvénynek nevezett törvényt, hanem ő volt az első, aki megmérte a tágulási sebességet: a Hubble-paramétert. A kapott szám azonban nagy volt. Nagyon nagy. Olyan nagy, hogy ha igaz, akkor az következik, hogy a Nagyrobbanás csak két milliárd évvel ezelőtt történt. Nyilvánvalóan senki sem hinné ezt, mivel geológiai bizonyítékunkkal rendelkezik, hogy önmagában a Föld több mint négy milliárd éves.
A Föld nyugati féltekéjének több mint 4 milliárd éves összetett képe
Promóciós videó:
1943-ban Walter Baade csillagász szorosan megfigyelt a Tejút területén kívüli változó csillagokat, és hihetetlenül fontos dolgot észlelt: nem az összes változó cefeid - az a típus, amelyet a Hubble az univerzum tágulásának meghatározására használt - ugyanígy viselkedik. Ehelyett két különböző osztály volt. És hirtelen kiderült, hogy a Hubble-állandó egyáltalán nem volt olyan nagy, mint a Hubble úgy döntött.
A változó csillagok Walter Baade által Andromeda-ban végzett mérései voltak a legfontosabb bizonyítékok a két különálló cefeidpopuláció létezésére, és lehetővé tették a Hubble-paraméter jelentősebb értékre csökkentését.
Ehelyett az univerzum lassabban bontakozott ki, ami azt jelenti, hogy hosszabb ideig tartott ahhoz, hogy elérje jelenlegi állapotát. Az Univerzum először korában meghaladta a Földet, és ez jó jel volt. Az idő múlásával tovább javultak és a Hubble-exponens fokozatosan csökkent, miközben a világegyetem kora tovább nőtt. Végül még a legidősebb csillagok kora is elsüllyedt az univerzum korával.
Hogyan változott a Hubble paraméter becslése az idő múlásával
A történet nem ér véget ezzel. Tudja miért nevezték el így a Hubble Űrtávcsövet? Nem azért, mert Edwin Hubble elnevezést kapta, aki rájött, hogy az univerzum bővül. Inkább azért, mert fő feladata a Hubble paraméter vagy az univerzum bővülésének sebességének mérése volt. A teleszkóp 1990-es bevezetése előtt két tábor volt, amelyek teljesen eltérő világegyetemeket támogattak: az egyiket Allan Sendage vezette, és egy 50 km / s / Mpc tágulási sebességű és 16 milliárd éves korú univerzumot; a másik Gerard de Vaucouleur és egy 100 km / s / Mpc tágulási sebességű és 10 milliárd évnél fiatalabb univerzum vezetése alatt áll. Ez a két tábor meg volt győződve arról, hogy az ellenkező táborok szisztematikus hibákat követtek el méréseik során és hogy nincs középút. A Hubble Űrtávcső fő tudományos célja az volt, hogy egyszer és mindenkorra mérje a tágulási sebességet.
És elérte. 72 ± 8 km / s / Mpc volt a projekt végeredménye. Manapság még kevesebb hiba vagy pontatlanság van, és így van a két különféle módszer közötti feszültség is. Ha a legnagyobb skálán nézi az Univerzumot, a kozmikus mikrohullámú háttér ingadozásait és a barion akusztikus rezgéseit a galaxisok csoportosulásakor, akkor kisebb számot kap: 67 km / s / Mpc. Ez nem a legkedvezőbb eredmény, de a magasabb értékek valóban lehetséges.
Ha megnézzük az egyes csillagok közvetlen mérését a galaxisunkban, majd a csillagok ugyanazon osztályait a többi galaxisban, majd azt követő szupernóvákban, akkor magasabb értéket kapunk: 74 km / s / Mpc. De a szomszédos csillagok mérésének szisztematikus hibája, akár több százalékos hiba is jelentősen csökkentheti ezt a számot, még a legalacsonyabb javasolt értékig is. Mivel az ESA Gaia missziója a galaxisunkban egy milliárd csillag példátlan pontossággal folytatott parallaxis mérését folytatja, ez a feszültség önmagában oldódhat meg.
Manapság meglehetõsen pontosan tudjuk a Hubble expanziós arányát, és két különbözõ módszer annak kinyerésére tűnik ellentmondó értékeket. Jelenleg sok különböző dimenzió zajlik, az egyes táborok megpróbálják bizonyítani az esetüket és megtalálni a másik hibáit. És ha a történelem tanított nekünk valamit, elmondhatjuk, hogy egyrészt valami új és érdekeset fogunk megtanulni világegyetemünk természetéről, amikor ez a kérdés megoldódik, másrészt ez a bővítési arányról szóló vita nyilvánvalóan nem fog utolsó.
ILYA KHEL