HONOLULU - משבר בפיזיקה אולי רק העמיק. על ידי בחינת האופן בו אור מכפיפי האור המרוחקים כפוף, החוקרים הגדילו את הפער בין שיטות שונות לחישוב קצב ההתפשטות של היקום.
ג'וף צ'יה-פאן צ'ן, קוסמולוג מאוניברסיטת קליפורניה, דייוויס, אמר כאן במהלך תדרוך חדשות ביום רביעי (8 בינואר) בפגישה 235 של האסטרונומיה האמריקאית. החברה בהונולולו.
העניין הוא מספר המכונה קבוע האבל. זה חושב לראשונה על ידי האסטרונום האמריקני אדווין האבל לפני כמעט מאה שנה, לאחר שהבין שכל גלקסיה ביקום רוכשת מכדור הארץ בקצב פרופורציונלי למרחק הגלקסיה מכוכב הלכת שלנו.
זה לא אומר שכדור הארץ נמצא במרכז הקוסמוס. במקום זאת, הממצא אמר למדענים כי היקום מתרחב וכי יש קשר ישיר בין כמה רחוקים זה מזה בין שני עצמים לבין כמה מהר הם נסוגים זה מזה. לקבוע של האבל יש ערך המשלב חיבור למרחק המהירות הזה.
הבעיה היא שבשנים האחרונות צוותים שונים לא הסכימו ביחס לערך קבוע זה. מדידות שנעשו באמצעות רקע המיקרוגל הקוסמי (CMB), שריד מהמפץ הגדול המספק תמונת מצב של יקום התינוקות, מציעים כי קבוע האבל הוא 46,200 קמ"ש למיליון שנות אור (או, באמצעות יחידות קוסמולוגים, 67.4 ק"מ / שנייה לכל מגה-פיקסל).
אך על ידי התבוננות בכוכבים פועמים המכונים משתני קפאיד, קבוצה אחרת של אסטרונומים חישבה את קבוע האבל כ- 50,400 קמ"ש למיליון שנות אור (73.4 קמ"ש / מ"ק).
הפער נראה קטן, אך אין חפיפה בין הערכים העצמאיים ואף אחד מהצדדים לא היה מוכן להודות בטעויות משמעותיות במתודולוגיה שלו.
המדידה החדשה, שנעשתה על ידי עדשות H0 בשיתוף פעולה של Wellspring (H0LICOW) של COSMOGRAIL, הייתה ניסיון לחשב את קבוע האבל באופן חדשני לחלוטין. (COSMOGRAIL הוא ראשי תיבות של ניטור קוסמולוגי של עדשות כבידה.)
מדד זה משתמש בעובדה שחפצים מאסיביים ביקום יעוותו את מארג המרחב-זמן, כלומר האור יתכופף כשעובר עליהם. ישויות מופעלות בעלות חור שחור, הנקראות קוואזרים, נמצאות לעיתים מאחורי גלקסיות חזית גדולות, ואורן מתפתל מתהליך כיפוף זה, המכונה עדשת כבידה.
באמצעות טלסקופ החלל האבל, צוות H0LiCOW בחן את האור משש קוואזרים שנמצאים במרחק של 3 מיליארד עד 6.5 מיליארד שנות אור מכדור הארץ. כאשר החורים השחורים של הקווארס גידשו חומר, האור שלהם היה מהבהב.
גלקסיית העדשה הכבדית המתערבת התערבה כופפה את האור של כל קוואזאר, וכך הבהוב הבהוב של הקוואר הגיע לכדור הארץ בזמנים שונים, תלוי באיזה מסלול עברה סביב גלקסיית החזית, אמר חן. אורך השהיית הזמן סיפק דרך לחקור את קצב ההתפשטות של היקום, הוסיף.
H0LiCOW הצליחה לגזור ערך קבוע של האבל של 50,331 קמ"ש למיליון שנות אור (73.3 קמ"ש / קמ"ק), קרוב מאוד לזה שמספק משתני קפאידה אך רחוק למדי ממדידת CMB.
"התוצאה היא שהמתח הוא סביר מאוד אמיתי", אמר חן וכנראה לא תוצאה של טעויות בשיטות של כל גישה.
ראוי לציין כי בשנה שעברה מדידה עצמאית נוספת של קבוע האבל, שנעשתה באמצעות כוכבים אדומים ענקיים, הגיעה בריבוי בין שני הצדדים, וחישבה ערך של 47,300 קמ"ש למיליון שנות אור (69.8 קמ"ש / מ"ק).
עם זאת, אמר חן, המספרים השונים רחוקים זה מזה זה אפשרי שיש משהו לא בסדר במודלים שלנו של היקום. מספר גדל והולך של פיזיקאים מכירים בכך, הוסיף, מכיוון שהמדידות הבלתי תלויות ממשיכות לחלוק על כך. ייתכן שחוקרים יצטרכו לפתח פיזיקה חדשה כדי להסביר מה קורה.
