Исходя из этого последнее открытие Хаббла подтверждает ворчащее несоответствие, показывающее вселенную, дабы расшириться стремительнее сейчас, чем ожидалось от ее траектории, увиденной практически сразу после громадного взрыва. Исследователи предполагают, что возможно новая физика, дабы растолковать несоответствие.
«Сообщество вправду борется с пониманием значения этого несоответствия», сообщили ведущий нобелевский лауреат и исследователь Адам Рисс из Научного Университета Космического телескопа (STScI) и Университета Джонса Хопкинса, обоих в Балтиморе, Мэриленд.Команда Рисса, которая включает Стефано Казертано, кроме этого STScI и Джонса Хопкинса, применяла Хаббл за прошлые шесть лет, дабы усовершенствовать измерения расстояний до галактик, применяя их звезды в качестве маркеров столба с указанием числа миль.
Те измерения употребляются, дабы вычислить, как скоро вселенная расширяется со временем, цена, известная как постоянный Хаббл. Новое изучение команды расширяет количество звезд, проанализированных к расстояниям до 10 раз дальше в космос, чем прошлые результаты Хаббла.Но цена Рисса усиливает неравенство с математическим ожиданием, взятым из наблюдений за расширением ранней вселенной, спустя 378,000 лет по окончании громадного взрыва – сильное событие, которое создало вселенную приблизительно 13,8 миллиардов лет назад. Те измерения были сделаны спутником Планка Космического агентства ЕС, что причиняет на карту реликтовое излучение, пережиток громадного взрыва.
Различие между двумя сокровищами образовывает примерно 9 процентов. Новые измерения Хаббла оказывают помощь уменьшить шанс, что несоответствие в сокровищах – совпадение к 1 в 5 000.Итог Планка предсказал, что постоянная величина Хаббла обязана сейчас составлять 67 километров в секунду за мегапарсек (3,3 миллиона световых лет) и могла быть не выше, чем 69 километров в секунду за мегапарсек. Это указывает, что в течение каждых 3,3 миллионов световых лет дальше галактика от нас, она перемещает 67 километров в секунду стремительнее.
Но команда Рисса измерила цена 73 километров в секунду за мегапарсек, показывающие галактики перемещаются в более стремительный уровень, чем подразумеваемый наблюдениями за ранней вселенной.Эти Хаббла так правильны, что астрологи не смогут отклонить промежуток между двумя результатами как неточности ни в каком единственном измерении либо способе. «Оба результата были проверены многократные дороги, так запретив серию несвязанных неточностей», растолковал Рисс, «все более и более возможно, что это не неточность, а особенность вселенной».Объяснение раздражающего несоответствия
Рисс обрисовал в общем пара вероятных объяснений несоответствия, все связанные с 95 процентами вселенной, которая покрыта темнотой. Одна возможность пребывает в том, что чёрная энергия, которая, как уже известно, ускоряла космос, может пихать галактики на большом растоянии друг от друга с еще громадным – либо расти – сила. Это указывает, что само ускорение не имело возможности бы иметь постоянной величины во вселенной, но изменяется со временем во вселенной. Рисс поделил Нобелевскую премию за открытие 1998 года ускоряющейся вселенной.
Вторая мысль пребывает в том, что вселенная содержит новую субатомную частицу, которая едет близко к скорости света. Такие стремительные частицы коллективно именуют «чёрной радиацией» и включают ранее узнаваемые частицы как нейтрино, каковые созданы в радиоактивных распадах и ядерных реакциях. В отличие от обычного нейтрино, которое взаимодействует субатомной силой, эта новая частица была бы затронута лишь силой тяжести и названа «стерильное нейтрино».
Еще одна привлекательная возможность пребывает в том, что чёрная материя (невидимая форма вопроса, не составленного из протонов, электронов и нейтронов), взаимодействует более очень сильно с простым веществом либо радиацией, чем ранее принятый.Любой из этих сценариев поменял бы содержание ранней вселенной, приведя к несоответствиям в теоретических моделях. Эти несоответствия привели бы к неправильной цене для Хаббла, постоянного, выведенного из наблюдений за молодым космосом. Эта цена тогда противоречила бы числу, взятому из наблюдений Хаббла.
У Riess и его сотрудников нет ответов еще на эту раздражающую проблему, но его команда продолжит трудиться над правильной настройкой темпа расширения вселенной. До сих пор команда Рисса, названная Сверхновой звездой H0 для Уравнения состояния (SH0ES), уменьшила неуверенность до 2,3 процентов.
Перед тем как Хаббл был начат в 1990, оценки Хаббла, постоянного разный причиной два. Одна из главных целей Хаббла была в том, чтобы оказать помощь астрологам уменьшить сокровище данной неуверенности к в неточности лишь 10 процентов. С 2005 несколько была на отыскивании, дабы усовершенствовать точность Хаббла, постоянного к точности, которая разрешает, дабы лучшее осознало поведения вселенной.Строительство сильной лестницы расстояния
Команда была успешна в очистке постоянной величины Хаббла, оптимизировав и усилив строительство космической лестницы расстояния, которую астрологи применяют, дабы измерить правильные расстояния до галактик близко к и далекий от Почвы. Исследователи сравнили те расстояния с расширением пространства, как измерено протяжением света от отступающих галактик.
Они тогда применяли очевидную внешнюю скорость галактик на каждом расстоянии, дабы вычислить постоянный Хаббл.Но цена константы Хаббла лишь так же правильна как точность измерений.
Астрологи не смогут применять рулетку, дабы измерить расстояния между галактиками. Вместо этого они выбрали особые классы звезд и суперновинок как космические параметры либо маркеры столба с указанием числа миль, дабы совершенно верно измерить галактические расстояния.Среди самого надежного для более маленьких расстояний переменные цефеиды, пульсирующие звезды, каковые проясняются и тускнеют по ставкам, каковые соответствуют их внутренней яркости.
Их расстояния, исходя из этого, смогут быть выведены, сравнив их внутреннюю яркость с их очевидной яркостью, как увидено по Земле.Астролог Хенриетта Ливитт первенствовала , дабы признать, что полезность переменных цефеиды измеряет расстояния в 1913. Но первый ход обязан измерить расстояния до цефеид, свободных от их яркости, применяя главный инструмент геометрии, названной параллаксом. Параллакс – очевидное изменение положения объекта из-за трансформации в мнению наблюдателя.
Эта техника была изобретена древними греками, каковые применяли ее, дабы измерить расстояние от Земли до Луны.Последний итог Хаббла основан на измерениях параллакса восьми сравнительно не так давно проанализированных цефеид в отечественной галактике Млечного пути. Эти звезды примерно на порядок более далеки, чем кто-либо обучался ранее, живя между 6 000 световых световых лёт 12 000 и лёт от Почвы, делая их более сложными, дабы иметь размеры. Они пульсируют в более долгих промежутках, совершенно верно так же, как цефеиды, замечаемые Хабблом в отдаленных галактиках, содержащих второй надежный критерий, взрывая звезды называющиеся Тип суперновинки Ia.
Данный тип сверхновой звезды вспыхивает с однородной яркостью и достаточно блестящий, дабы быть увиденным по довольно дальше. Прошлые наблюдения Хаббла обучались, 10 стремительнее дьявольских цефеид выяснили местонахождение 300 световых лет к 1 600 световым годам от Почвы.Просмотр звезд
Дабы измерить параллакс с Хабблом, команда должна была измерить очевидное маленькое колебание цефеид из-за перемещения Почвы около Солнца. Эти колебания – размер легко 1/100 единственного пикселя на камере телескопа, которая есть приблизительно очевидным размером зерна песка, увиденного на расстоянии в 100 миль.Исходя из этого, дабы обеспечивать точность измерений, астрологи создали умный способ, что не предполагался, в то время, когда Хаббл был начат.
Исследователи изобрели способ просмотра, в котором телескоп измерял положение звезды тысячу раз в 60 секунд каждые шесть месяцев в течение четырех лет.Команда калибровала подлинную яркость восьми медлительно пульсирующих звезд и поперечный коррелированый их с их более отдаленными дьявольскими кузенами, дабы сжать погрешности в их лестнице расстояния. Исследователи тогда сравнили яркость цефеид и суперновинок в тех галактиках с лучшей уверенностью, так, они имели возможность более совершенно верно измерить подлинную яркость звезд, и исходя из этого вычислить расстояния до сотен суперновинок в широких галактиках с большей точностью.Второе преимущество для этого изучения пребывает в том, что команда применяла тот же самый инструмент, Широкую Полевую Камеру Хаббла 3, дабы калибровать соседних цефеид и яркости и тех в других галактиках, ликвидируя систематические неточности, каковые практически неизбежно введены, сравнив те измерения от разных телескопов.
«В большинстве случаев, в случае если каждые шесть месяцев Вы пробуете измерить изменение в положении одной звезды довольно другого на этих расстояниях, Вы ограничены Вашей свойством узнать совершенно верно, где звезда», растолковал Касертано. Применяя новую технику, Хаббл медлительно slews через звездную цель и захваты изображение полосы света. «Данный способ допускает повторные возможности измерить очень маленькие смещения из-за параллакса», добавил Рисс. «Вы измеряете разделение между двумя звездами, не только в одном месте на камере, но и неоднократно тысячи времен, уменьшая неточности в измерении».Цель команды пребывает в том, дабы потом уменьшить неуверенность при помощи данных из Хаббла и обсерватории пространства Gaia Космического агентства ЕС, которая измерит расстояния и положения звезд с беспрецедентной точностью. «Эта точность – то, что она заберёт, дабы диагностировать обстоятельство этого несоответствия», сообщил Касертано.
Результаты команды были приняты для публикации Астрофизическим Изданием.