Innholdsfortegnelse:

Mysteriet med utvidelsen av universet
Mysteriet med utvidelsen av universet

Video: Mysteriet med utvidelsen av universet

Video: Mysteriet med utvidelsen av universet
Video: Тайны Вселенной 2024, Mars
Anonim

For litt over hundre år siden visste ingen på planeten vår at universet utvidet seg. Men til tross for alle problemene og ulykkene som det tjuende århundre førte til menneskeheten, var det dette århundret som var preget av vitenskapelig og teknologisk fremgang. På utrolig kort tid har vi lært mer om verden og universet enn noen gang før.

Ideen om at universet vårt har ekspandert de siste 13, 8 milliarder årene ble først foreslått av den belgiske fysikeren Georges Lemaitre i 1927. To år senere kunne den amerikanske astronomen Edwin Hubble bekrefte denne hypotesen. Han fant ut at hver galakse beveger seg bort fra oss og jo lenger den er, jo raskere skjer det. I dag er det mange måter forskere kan forstå hvor raskt universet vårt utvider seg i størrelse. Her er bare tallene som forskere får i ferd med å måle, hver gang de viser seg å være forskjellige. Men hvorfor?

Det største mysteriet i universet

Som vi vet i dag, er det en nær sammenheng mellom avstanden til en galakse og hvor raskt den går tilbake. Så for eksempel, en galakse i en avstand på 1 megaparsek fra planeten vår (én megaparsek er omtrent lik 3,3 millioner lysår) beveger seg bort med en hastighet på 70 kilometer per sekund. Og galaksen som er litt lenger unna, i en avstand på to megaparsek, beveger seg dobbelt så raskt (140 km/s).

Det er også interessant at det i dag er to hovedtilnærminger for å bestemme universets alder, eller, vitenskapelig, Hubble-konstanten. Forskjellen mellom de to gruppene er at det ene sett med metoder ser på relativt nærliggende objekter i universet, mens det andre ser på svært fjerne. Uansett hvilken metode forskerne bruker, er resultatene forskjellige hver gang. Det viser seg at enten gjør vi noe galt, eller et sted langt unna i universet, skjer det noe helt ukjent.

I en studie som nylig ble publisert på preprint-serveren airxiv.org, brukte astronomer som studerte nærliggende galakser en smart metode for å måle utvidelsen av universet som kalles fluktuasjoner i overflatelysstyrke. Det er et fancy navn, men det inkluderer en idé som faktisk er intuitiv.

Tenk deg at du står i utkanten av en skog, rett foran et tre. Fordi du er veldig nær, ser du bare ett tre i synsfeltet ditt. Men hvis du går litt tilbake, vil du se flere trær. Og jo lenger du går, jo flere trær vil dukke opp foran øynene dine. Mye av det samme skjer med galaksene som forskere observerer med teleskoper, men mye mer komplisert.

Hvordan vet du universets ekspansjonshastighet?

For å få god statistikk observerer astronomer galakser som er ganske nær Jorden, rundt 300 millioner lysår eller nærmere. Men når man observerer galakser, er det nødvendig å ta hensyn til støv, bakgrunnsgalakser og stjernehoper som kan sees på bilder tatt med et teleskop.

Universet er imidlertid utspekulert. Siden 1990-tallet har astronomer sett at svært fjerne eksploderende stjerner alltid har vært lenger unna enn enkle målinger skulle tilsi. Dette fikk dem til å tro at universet nå utvider seg raskere enn før, noe som igjen førte til oppdagelsen av mørk energi – en mystisk kraft som akselererer den universelle ekspansjonen.

Som forfatterne av det vitenskapelige arbeidet skriver, når vi ser på svært fjerne objekter, ser vi dem slik de var i fortiden, da universet var yngre. Hvis ekspansjonshastigheten til universet da var annerledes (for eksempel for 12-13,8 milliarder år siden) enn den er nå (mindre enn en milliard år siden), kan vi få to forskjellige verdier for Hubble-konstanten. Eller kanskje forskjellige deler av universet ekspanderer med ulik hastighet?

Men hvis ekspansjonshastigheten har endret seg, så er ikke universets alder i det hele tatt det vi tror (forskere bruker universets ekspansjonshastighet for å spore alderen). Dette betyr igjen at universet har en annen størrelse, noe som betyr at tiden det tar før noe skjer også vil være annerledes.

Hvis du følger denne kjeden av resonnement, så viser det seg til slutt at de fysiske prosessene som fant sted i det tidlige universet fant sted til forskjellige tider. Det er også mulig at andre prosesser var involvert som påvirker ekspansjonshastigheten. Generelt er det en slags rot. "Hvorav det følger at vi enten ikke forstår godt nok hvordan universet oppfører seg, eller så måler vi det feil," bemerker forfatterne av studien.

I alle fall er Hubble-konstanten et heftig omdiskutert tema i det astronomiske miljøet. Den nye studien har imidlertid lagt til enda flere spørsmål, så kampen mot usikkerhet blir lang. En dag vil selvfølgelig vår forståelse av kosmos endre seg. Men når det skjer, må kosmologer lete etter noe annet å krangle om. Hva de definitivt vil gjøre.

Anbefalt: