Μια νέα εκτίμηση στον ρυθμό διαστολής του σύμπαντος

Posted on 05/06/2016

0


H ερευνητική ομάδα του Adam G. Riess (Βραβείο Νομπέλ Φυσικής 2011) δημοσίευσε μια νέα εργασία με τίτλο ¨A 2.4% Determination of the Local Value of the Hubble Constant¨, στην οποία εκτιμάται ότι η σταθερά του Hubble είναι 73±1.75 km s−1 Mpc−1.

Η τιμή αυτή έχει σχετικό σφάλμα 2,4%, αρκετά μικρότερο από το σφάλμα 3,3% ενός προηγούμενου υπολογισμού της σταθεράς Hubble με παρόμοια μέθοδο. Ο στόχος είναι το σφάλμα να μειωθεί στο 1%.

Η παραπάνω τιμή είναι συστηματικά μεγαλύτερη από την τιμή 67.80±0.77 km s−1 Mpc−1, που δίνει η αποστολή Planck του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος, αλλά και από την τιμή 69.32±0.80 km s−1 Mpc−1 που δίνει η ερευνητική ομάδα WMAP της NASA.
Κι αυτό, δυστυχώς, είναι ένα πρόβλημα!

For the calibration of relatively short distances the team observed Cepheid variables. These are pulsating stars which fade and brighten at rates that are proportional to their true brightness and this property allows astronomers to determine their distances. The researchers calibrated the distances to the Cepheids using a basic geometrical technique called parallax. With Hubble’s sharp-eyed Wide Field Camera 3 (WFC3), they extended the parallax measurements further than previously possible, across the Milky Way galaxy. To get accurate distances to nearby galaxies, the team then looked for galaxies containing both Cepheids and Type Ia supernovae. Type Ia supernovae always have the same intrinsic brightness and are also bright enough to be seen at relatively large distances. By comparing the observed brightness of both types of stars in those nearby galaxies, the team could then accurately measure the true brightness of the supernova. Using this calibrated rung on the distance ladder the accurate distance to additional 300 type Ia supernovae in far-flung galaxies was calculated. They compare those distance measurements with how the light from the supernovae is stretched to longer wavelengths by the expansion of space. Finally, they use these two values to calculate how fast the universe expands with time, called the Hubble constant.

(Κάντε κλικ πάνω στην εικόνα για μεγέθυνση)
Οι ερευνητές Riess  et al για την βαθμονόμηση των σχετικά κοντινών αποστάσεων χρησιμοποίησαν τις παρατηρήσεις των μεταβλητών Κηφείδων (βλέπε: Κηφείδες, οι δείκτες των αποστάσεων του Σύμπαντος). Αυτοί είναι αστέρες που μεταβάλλουν περιοδικά την λαμπρότητά τους με ρυθμούς που είναι ανάλογοι με την πραγματική τους λαμπρότητα και αυτή η ιδιότητα επιτρέπει τους αστρονόμους να υπολογίσουν τις αποστάσεις τους. Οι ερευνητές βαθμονόμησαν τις αποστάσεις ως προς τους Κηφείδες χρησιμοποιώντας μια βασική γεωμετρική τεχνική που ονομάζεται παράλλαξη.  Με τη χρήση της Ευρυγώνιας Κάμερας 3 (WFC3), του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble, επέκτειναν εντυπωσιακά το όριο παράλλαξης στον γαλαξία μας. Για το ακριβή υπολογισμό των αποστάσεων κοντινών γαλαξιών η ερευνητική ομάδα μελέτησε γαλαξίες που περιείχαν και Κηφείδες και σουπερνόβα τύπου Ια. Τα σουπερνόβα τύπου Ια έχουν πάντα την ίδια εγγενή λαμπρότητα και είναι επίσης αρκετά φωτεινά για να παρατηρηθούν σε μεγάλες αποστάσεις. Συγκρίνοντας τις παρατηρούμενες λαμπρότητες αυτών των άστρων στους κοντινούς γαλαξίες προσδιορίστηκε η απόλυτη λαμπρότητα των σουπερνόβα. Χρησιμοποιώντας τη νέα βαθμονόμηση προσδιόρισαν την ακριβή απόσταση 300 σουπερνόβα τύπου Ia σε απομακρυσμένους γαλαξίες και σε συνδυασμό με την μετατόπιση των γραμμών απορρόφησης προς το ερυθρό στο φάσμα του φωτός των σουπερνόβα υπολόγισαν την σταθερά του Hubble, η οποία εκφράζει τον ρυθμό διαστολής του σύμπαντος. (βλέπε: Ο νόμος του Hubble)

πηγές: sci.esa.int – wikipedia.org

Ετικέτα: ,