Ikääntyminen punainen jättiläinen tähdet ovat painopiste on uusi menetelmä, joka mittaa Maailmankaikkeuden nykyinen kasvuvauhti.Luotto: NASA/ESA/SPL

paljon tämän vuosikymmenen aikana, kaksi eniten tarkkoja mittareita Universumin kasvuvauhti on ollut räikeä erimielisyyttä. Kosmologien toivoma itsenäinen tekniikka ratkaisisi arvoituksen-lisää sen sijaan sekaannusta.,

tulokset unveiled1 16. heinäkuuta ja koska ilmestyy Astrophysical Journal, joukkue johti tähtitieteilijä Leena Freedman, University of Chicago Illinois esittelee tekniikkaa, joka mittaa laajennus käyttäen punainen jättiläinen tähteä. Se oli luvannut korvata menetelmä, jonka tähtitieteilijät ovat käyttäneet jo yli vuosisadan — mutta nyt, nopeuden mittaus ei ole riidan ratkaisemiseksi, koska se jää puolitiehen kahden riita-arvot.

” kaikkeus vain pelleilee kanssamme tässä vaiheessa, eikö?”twiittasi eräs astrofyysikko lehdestä.,

”nyt yritämme ymmärtää, miten se kaikki sopii yhteen,” Freedman kertoi Luonne. Jos kosminen nopeus ero ei ole ratkaistu, joitakin perus teorioita, jotka cosmologists käyttää, tulkita niiden tiedot, kuten oletukset siitä, minkälaisia pimeä aine voisi olla väärässä. ”Perusfysiikka on vaakalaudalla”, Freedman sanoo.,

Kosminen nopeusmittari

Yhdysvaltalainen tähtitieteilijä Edwin Hubble ja muut löydettiin vuonna 1920, että Maailmankaikkeus laajenee osoittamalla, että useimmat galaksit ovat väistymässä pois Linnunradan — ja mitä kauempana ne ovat, sitä nopeammin ne ovat väistymässä. Suurin piirtein vakiosuhde nopeuden ja etäisyyden välillä tuli tunnetuksi Hubblen vakiona. Jokaista megaparsec (noin 3.26 miljoonaa valovuotta) etäisyys, Hubble havaitsi, että galaksit väistynyt 500 kilometriä sekunnissa nopeammin — niin Hubblen vakio oli 500 yksikköä kilometriä sekunnissa per megaparsec.,

vuosikymmenten aikana tähtitieteilijät tarkensivat arviota huomattavasti mittaustekniikoiden parantuessa. Freedman edelläkävijä käyttö Hubble Space Telescope 1990-luvulla (sopivasti) toimenpide Hubblen vakio, ja laskettu arvo on noin 72 virheen marginaali noin 10%. Joukkue johti nobelisti Adam Riess Johns Hopkins Yliopistossa Baltimoressa, Marylandissa, on tehnyt tarkkoja mittauksia toistaiseksi, ja sen uusin arvo on 74, ja virhemarginaali vain 1.91%2.

mutta erillinen ponnistus viime vuosikymmenellä on heittänyt kapuloita rattaisiin teoksissa., Tutkijat Euroopan avaruusjärjestön Planck-mission kartoitettu jäänne säteilyn Big Bang, jota kutsutaan cosmic microwave background, ja käyttää sitä laskea Maailmankaikkeuden perusominaisuuksia. Kosmosta koskevien teoreettisten perusoletusten avulla he laskivat Hubble-vakioksi 67,8.

ero 67.8 ja 74 saattaa tuntua pieneltä, mutta se on tullut tilastollisesti merkittävä, koska molemmat tekniikat ovat parantuneet., Niin, teoreetikot ovat alkaneet ihmetellä, onko syynä ristiriita on standardin teoria kosmologian, nimeltään ΛCDM, joka olettaa läsnäolo näkymätön hiukkasia, pimeää ainetta sekä salaperäinen vastenmielinen voima, jota kutsutaan pimeäksi energiaksi. Mutta he ovat kamppailleet löytää nipistää teorian, joka voisi ratkaista ongelman ja silti olla sopusoinnussa kaiken, mitä tiedetään maailmankaikkeudesta. ”Se on vaikea katsoa ΛCDM ja nähdä, missä löysä kierteet ovat, että jos et vedä niitä, ne tulee purkaa”, sanoo Kivinen Kolb, on kosmologi Chicagon Yliopistossa.,

Freedmanin tekniikka päivittää keskeisen osan vakiintuneesta Hubble — mittausmenetelmästä-ja tuottaa arvon 69,8.

Hubble-vakion mittaamisen vaikeinta on mitata luotettavasti galaksien etäisyydet. Hubblen ensimmäinen arvio riippui läheisten galaksien etäisyyksien mittaamisesta tarkkailemalla yksittäisiä, kirkkaita tähtiä, joita kutsutaan Cepheideiksi. Tähtitieteilijä Henrietta Swan Leavitt oli havainnut 1900-luvun alussa, että näiden tähtien todellinen kirkkaus oli ennustettavissa., Mittaamalla, kuinka kirkkaita ne olivat valokuvauslevyillä, hän pystyi laskemaan, kuinka kaukana tähdet olivat. Tähtitieteilijät kutsuvat tällaisia opasteita standardikynttilöiksi.

Mutta tutkijat ovat sittemmin yrittänyt löytää parempi standardi kynttilöitä kuin Cepheids, jotka yleensä ole tungosta, pöly-täytetty alueilla, jotka voivat vääristää arvioita niiden kirkkautta., ”Ainoa tapa meidän täytyy saada pohjaan tämän on oltava riippumattomia menetelmiä, ja jopa tässä vaiheessa meillä ei ollut mitään tarkastuksia Cepheids,” sanoo Freedman, joka on viettänyt paljon hänen uransa parantaa tarkkuutta ja tarkkuutta Cepheid mittaukset. ”Hän tietää, minne kaikki ruumiit on haudattu”, Kolb sanoo.

Freedman ja hänen kollegansa kiertää Cepheids kokonaan, ja sen sijaan käyttää standardin kynttilät punainen jättiläiset — vanhat tähdet, jotka on tullut hengästynyt — yhdessä räjähdykset supernovat, jotka palvelevat tienviittoina enemmän-kaukaisia galakseja.,

Jättiläinen laskelma

Punainen jättiläiset ovat yleisempiä kuin Cepheids, ja on helppo huomata reuna-alueilla galaksit, jossa tähdet ovat hyvin erillään toisistaan ja pöly ei ole ongelma. Niiden kirkkaus vaihtelee suuresti-mutta kokonaisuutena tarkasteltuna galaksin punajättiläiskanta on kätevä ominaisuus. Tähtien kirkkaus kasvaa miljoonien vuosien aikana, kunnes se saavuttaa maksimin, ja sitten se yhtäkkiä laskee. Kun tähtitieteilijät piirtävät suuren joukon tähtiä värin ja kirkkauden perusteella, punaiset jättiläiset näyttävät pistepilveltä, jolla on terävä reuna., Tuon reunan tähdet voivat sitten toimia tavallisina kynttilöinä.

Freedman tiimi on käyttänyt tekniikkaa laskea etäisyyksiä 18 galakseja, ja saatu arvio Hubblen vakio, joka ensimmäistä kertaa on tarkkuus verrattavissa Cepheid perustuvat tutkimukset.

Riess sanoo, että punainen jättiläinen tutkimus perustuu edelleen oletuksia määrä pölyä galaksit — erityisen Suuri Magellanin Pilvi, joka tutkimuksessa käytetään ankkurina kohta., ”Pölyä on hyvin hankala arvioida, ja varmasti tulee paljon keskustelua” siitä, miksi tekijöiden lähestymistapa johtaa pienempään arvioon Hubble-vakio, hän sanoo.

tulos on tilastollisesti yhteensopiva Planck ennustaminen ja Riess on Cepheid laskenta — mikä tarkoittaa, että virhe baareja laskelmat limitys — ja tekniikka on tarkkuus paranee, kun tiedot punainen jättiläisiä kerääntyä. He voisivat päihittää Cepheidit lähitulevaisuudessa, Kolb sanoo.

neula saattaa siirtyä toiseen arvoon., Tai se voi pysyä paikallaan,ja muut tekniikat saattavat lopulta lähentyä sitä. Kosmologeilla on vielä paljon mietittävää.