O măsurătoare nouă și neașteptată a Universului sugerează că avem nevoie de o fizică nouă

0

Pentru prima dată, astronomii au folosit niște găuri negre super-masive create imediat după Big Bang pentru a măsura rata de expansiune a Universului. Acum, avem un mister și mai mare de rezolvat, chiar mai mare decât efortul de a ajunge la această concluzie.

Se pare că Universul crește mai repede decât ne așteptam. Acest lucru ar putea să însemne că energia neagră despre care se credea că produce accelerarea acestei expansiuni, câteodată interpretată și ca acea constantă cosmologică descrisă de Albert Einstein, nu este o constantă cosmologică până la urmă.

În schimb, aceasta ar putea deveni tot mai puetrnică.

Rata de expansiune a Universului se numește Constanta Hubble și a fost extrem de greu de nimerit. Fiecare test părea să dea un alt rezultat; recent, date provenite de la satelitul Planck ce măsoară fundal cosmic de microunde au corectat măsura ei la 67,4 km/s pe megaparsec, cu mai puțin de 1% incertitudine.

Alte metode de calcul implică folosirea unor ”lumânări standard”, obiecte cu luminozitate cunoscută cunoscute sub numele de stele variabile cefeide sau supernove Tip Ia, până la care se poate măsura distanța în baza magnitudinii lor.

Anul trecut, un calcul bazat pe stele variabile cefeide a Constanteu Hubble a dat un rezultat de 73,5 km/s pe megaparsec. Iată de ce astronomii tot încearcă apa cu degetul.

Însă, cu câțiva ani în urmă, astronomii au realizat că distanța față de un alt obiect ar putea fi calculată cu mare acuratețe. Aceste obiecte sunt cuasarii și găurile lor negre.

Cuasarii sunt printre cele mai strălucitoare obiecte din Univers. Fiecare este o galaxie ce orbitează o gaură neagră super-masivă ce se hrănește în mod activ cu materie. Emisiile de lumină și unde radio sunt create de materialul din jurul găurii negre, numite disc de acrețiune, ce emite lumină intensă și căldură extremă din cauza fricțiunii, în timp ce are un traseu descendent circular.

Ei emit și raze X dar și lumină în spectrul ultra-violet; și, după cum a fost descoperit de astronomii Guido Risaliti de la Università di Firenze, Italia și Elisabeta Lusso de la Durham University din Marea Britanie, proporția dintre cele două lungimi de undă luminoase produse de cuasari depinde de luminozitatea în spectrul ultra-violet.

Odată ce această luminozitate este cunoscută, calculată din proporția mai sus amintită, cuasarul poate fi folosit la fel ca orice altă ”lumânare”.

Acest lucru înseamnă că putem măsura mult mai mult înapoi în timp în istoria Universului.

„Există un mare potențial în folosirea cuasarilor ca lumânări standard, deoarece putem să le observăm la distanțe mult mai mari decât în cazul unei supernove Tip Ia deci pot fi folosiți pentru investigarea unor epoci mult mai vechi din istoria cosmosului”, spune Lusso.

Cercetarea a compilat date ale radiațiilor UV de la 1.598 de cuasari apăruți de la 1.1 până la 2.3 miliarde de ani după Big Bang, folosind distanțele pentru a calcula rata de expansiune a Universului timpuriu.

Ei au folosit ca reper de verificare rezultatele obținute din calculele făcute cu supernovele de Tip Ia, care acoperă ultimii 9 miliarde de ani și au descoperit rezultate similare, care s-au suprapus. Însă, în Universul timpuriu, unde doar cuasarii sunt folosiți pentru măsurătoare, există o discrepanță între ceea ce au observat și ceea ce s-a prezis bazat pe modelul cosmologic standard.

„Am observat cuasarii formați la doar un miliard de ani de la Big Bang și am descoperit că rata de expansiune a Universului până în ziua de astăzi este mai mare decât ne așteptam”, a declarat Risalti.

„Acest lucru poate însemna că energia neagră devine tot puternică pe măsură ce cosmosul îmbătrânește”.

Nu știm cu adevărat ce este materia neagră – nu o putem vedea și nici nu o putem detecta. Este doar numele pe care îl dăm forței de repulsie necunoscute ce pare să accelereze expansiunea Universului de-a lungul timpului.

(În baza ratei de expansiune a Universului, astro-fizicienii au calculat că energia neagră constituie aproximativ 70% din Univers – deci o rată de expansiune mai ”exactă” ne va oferi un calcul mult mai acurat al volumului energiei negre).

Dacă densitatea energiei negre descrește de-a lungul timpului, oamenii de știință cred că ar însemnă că aceasta nu este constanta cosmologică a lui Einstein până la urmă. În schimb ar explica o sumedenie de numere ciudate – și poate și discrepanța dintre rezultatele calculelor anterioare ale Constantei Hubble.

Pentru moment, mai sunt multe de făcut pentru testarea rezultatelor pentru a vedea dacă sunt corecte.

„Acest model este interesant pentru că ar putea rezolva două puzzle-uri în același timp, însă juriul încă nu este pregătit încă și va mai trebui să ne uităm la multe modele în detaliu, pentru a putea rezolva această enigmă cosmică”, spune Risalti.

„Unii oameni de știință sugerează că ar fi nevoie de o fizică nouă pentru explicarea acestei discrepanțe, inclusiv a posibilității ca energia neagră să devină tot mai puternică. Noile noastre rezultate sunt în asentiment cu această sugestie”.

Rezultatele echipei de cercetare au fost publicate în revista Nature Astronomy.

sursa: https://www.sciencealert.com/the-universe-is-expanding-faster-than-we-thought-it-might-take-new-physics-can-explain-itAflă cum să scapi de oboseală și să-ți crești nivelul de vitalitate

Share.

About Author

Razvan este arhitect, ca si formare, un spirit-ghid, ca si chemare.

Leave A Reply

Citește articolul precedent:
Refacerea energiei bazale (Muladhara)

Sistemul hindus de chakre este, poate, cea mai cunoscută descriere a sistemului energetic subtil, uman. Sunt și alte energii subtile...

Închide