Mια νέα μέτρηση της ηλικίας του σύμπαντος και της σταθεράς Hubble

Posted on 05/01/2021

0


Σύμφωνα με τις νέες εκτιμήσεις το σύμπαν έχει ηλικία 13,77 δισεκατομμύρια χρόνια

Η θεωρία της μεγάλης έκρηξης μας λέει ότι το σύμπαν διαστέλλεται. Η διαστολή περιγράφεται από το νόμο του Hubble: Αν ένας γαλαξίας απέχει από τον δικό μας απόσταση d, τότε απομακρύνεται με ταχύτητα v, η οποία υπολογίζεται από την εξίσωση: v = H d. O νόμος ισχύει για οποιοδήποτε τυχαίο ζεύγος γαλαξιών του σύμπαντος.  Το μέγεθος Η που εμφανίζεται στην εξίσωση είναι μια σταθερά – η σταθερά Hubble – και μεταξύ άλλων μας δείχνει πόσο γρήγορα διαστέλλεται το σύμπαν και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να υπολογιστεί η ηλικία του (δείτε εδώ έναν προσεγγιστικό υπολογισμό).

Μια ασυμφωνία που προκαλεί αυπνίες στους κοσμολόγους σχετίζεται με την τιμή της σταθεράς του Hubble. Η τιμή που προκύπτει όταν χρησιμοποιούνται τα δεδομένα της αρχέγονης κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου, διαφέρει 9% από την αντίστοιχη τιμή που υπολογίζεται όταν χρησιμοποιούνται δεδομένα από το σύγχρονο σύμπαν (παρατηρώντας μεταβλητούς, αστέρες, σουπερνόβα και κινήσεις γαλαξιών).

Σύμφωνα με τις νέες εκτιμήσεις των αστρονόμων το σύμπαν έχει ηλικία 13,77 δισεκατομμύρια χρόνια ± 40 εκατομμύρια χρόνια [ή (13,77 ± 0,04)∙109 χρόνια]. Η τιμή αυτή βασίστηκε στις παρατηρήσεις της μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου από το Atacama Cosmology Telescope (ACT) στην έρημο Ατακάμα της Χιλής και βρίσκεται σε συμφωνία με την εκτίμηση που βασίστηκε στις παρατηρήσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου Planck. Οι μετρήσεις του ACT πρσδιορίζουν επίσης μια σταθερά Hubble ίση με 67,6 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο ανά μεγαπαρσέκ. Αυτό σημαίνει ότι ένα αντικείμενο που απέχει 1 μεγαπαρσέκ(=3,26 εκατομμύρια έτη φωτός) από τη Γη απομακρύνεται με ταχύτητα 67,6 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο λόγω της διαστολής του σύμπαντος. Αυτό το αποτέλεσμα συμφωνεί σχεδόν ακριβώς με την προηγούμενη εκτίμηση 67,4 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο ανά μεγαπαρσέκ με το αποτέλεσμα του διαστημικού τηλεσκοπίου Planck. Είναι όμως αρκετά μικρότερη από τα 74,03 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο ανά μεγαπαρσέκ που συνάγεται από τις μετρήσεις των κινήσεων γαλαξιών του 2019.

Η επίμονη απόκλιση μεταξύ των διαφορετικών ειδών μετρήσεων σημαίνει πως είτε υπάρχει κάτι που λείπει στο κοσμολογικό μας μοντέλο είτε υπάρχει κάποιο λάθος στις μετρήσεις. Αν δεν υπάρχει λάθος στις μετρήσεις τότε είναι πιθανό να είμαστε στα πρόθυρα μιας νέας ανακάλυψης στην κοσμολογία που θα μπορούσε να αλλάξει την κατανόησή μας για το πώς λειτουργεί το Σύμπαν.

Διαβάστε περισσότερες λεπτομέρειες ΕΔΩ: ‘New View of Nature’s Oldest Light Adds Twist to Debate Over Universe’s Age‘ και ΕΔΩ: ‘The Atacama Cosmology Telescope: a measurement of the Cosmic Microwave Background power spectra at 98 and 150 GHz

Click to access 2007.07289.pdf