اندازه گیری جدید «نردبان کیهانی» ما را با یک مشکل فیزیک بزرگ مواجه می‌کند


برخی از اسرار در علم با اندازه گیری های دقیق تر ناپدید می شوند و شکاف ها را با پفکی از داده های جدید حل می کنند. و گاهی اوقات، یک نگاه دوم به سادگی این واقعیت را تقویت می کند که شما یک رمز و راز در دستان خود دارید.
این مورد دوم در مورد یک مطالعه جدید است که اساسی ترین قوانین فیزیک جهان را به چالش می کشد.

ثابت هابل بیانگر سرعت انبساط کیهان است. متأسفانه، بسته به نحوه اندازه گیری آن، بیش از یک راه حل برای آن وجود دارد.

نرخ انبساط محاسبه شده با استفاده از درخشش ضعیف باقی مانده از اولین نوری که تاکنون وجود داشته است، که به عنوان پس‌زمینه مایکروویو کیهانی شناخته می‌شود ، حدود 68 کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک است. با نگاهی به نحوه عقب نشینی ستارگان و کهکشان ها از ما، سرعت آن بیشتر به 73 کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک می رسد.

این دو مجموعه اندازه گیری به وضوح مطابقت ندارند. حتی نزدیک نیست. اما اگر جزئیات کوچکی اشتباه داشتیم، مانند فاصله واقعی اجسام دور که پرواز آنها را در فاصله محاسبه می‌کنیم، ممکن است این احتمال وجود داشته باشد که این دو عدد به همپوشانی نزدیک‌تر شوند.

در این مطالعه جدید، محققان موسسه فناوری فدرال سوئیس لوزان (EPFL) از داده‌های فضاپیمای گایا برای تنظیم مجدد روشنایی ستاره‌های تپنده معروف به قیفاووس استفاده کردند .

با پیوند دادن یک روشنایی شناخته شده با فاصله، و سپس جستجوی نمونه هایی در اعماق فضا، می توانیم به طور دقیق مقیاسی را برای کیهان به هم بچینیم. این کالیبراسیون اولین پله از یک "نردبان کیهانی" است که برای محاسبه فواصل هرچه بیشتر در فضا و از طریق آن سرعت بزرگتر شدن کیهان استفاده می شود.

خبر خوب این است که بهبود در دقت به ما کمک می کند تا ثابت هابل را بهتر بفهمیم .

سپس یک خبر نه چندان خوب وجود دارد. آخرین داده ها ثابت یا نرخ انبساط هابل km/s/Mpc 73.0 ± 1.0 را تایید می کند، که آن را به اندازه گیری جایگزین 0.5 ± 67.4 کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک نزدیک نمی کند.

این شکاف ("تنش هابل") 5.6 کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک همچنان یک مشکل مهم است. جایی اشتباه است، و اکنون ما حتی بیشتر از همیشه به آن اطمینان داریم.

ریچارد اندرسون، اخترفیزیکدان EPFL می‌گوید : «هرچه بیشتر تأیید کنیم که محاسباتمان دقیق هستند، بیشتر می‌توانیم نتیجه بگیریم که این اختلاف به این معنی است که درک ما از جهان اشتباه است، که جهان کاملاً آنطور که فکر می‌کردیم نیست.»

محققان می گویند روش خوانش های جدید، از طریق کشف خوشه های جدید قیفاووسی و مشاهدات از زوایای متعدد، به علاوه ارجاع متقابل با خوشه های دیگر، می تواند در بسیاری از محاسبات دیگر از نور و فاصله در فضا استفاده شود.

در واقع، حتی در بررسی هندسه راه شیری به عنوان یک کل مفید خواهد بود: اینکه چگونه عناصر کهکشان ما قرار گرفته اند و چگونه با کهکشان های دیگر دورتر از سیاره مادری ما ارتباط دارد.


اختر فیریکدان، Mauricio Cruz Reyes از EPFL می گوید : «کالیبراسیون بسیار دقیقی که ما ایجاد کردیم به ما امکان می دهد اندازه و شکل کهکشان راه شیری را به عنوان یک کهکشان با صفحه تخت و فاصله آن از دیگر کهکشان ها را بهتر تعیین کنیم.
کار ما همچنین قابلیت اطمینان داده‌های گایا را با مقایسه آن‌ها با تلسکوپ‌های دیگر تأیید کرد.»

لینک خبر

@cosmos_physics