Matjet jashtëzakonisht të sakta të distancës midis Tokës dhe grumbullit të galaksive Coma ofrojnë prova të reja për shkallën më të shpejtë të zgjerimit të universit. Kredit: NOIRLab
Universi duket se po zgjerohet shpejt. Shumë shpejt, madje. Një matje e re konfirmon atë që rezultatet e mëparshme—dhe shumë të debatuara—kërkonin të tregojnë: Universi po zgjerohet më shpejt se sa parashikohet nga modelet teorike dhe më shpejt se sa mund të shpjegohet nga kuptimi ynë aktual i fizikës.
Kjo dallim mes modelit dhe të dhënave u bë i njohur si tensioni i Hubble-it. Tani, rezultatet e publikuara në *The Astrophysical Journal Letters* ofrojnë mbështetje më të fortë për shkallën më të shpejtë të zgjerimit.
“Tensioni tani kthehet në një krizë,” tha Dan Scolnic, i cili drejtoi ekipin e kërkimit.
Përcaktimi i shkallës së zgjerimit të universit—i njohur si konstanta e Hubble-it—ka qenë një kërkim i madh shkencor që nga viti 1929, kur Edwin Hubble zbuloi për herë të parë se universi po zgjerohej.
Scolnic, një profesor asociat i fizikës në Universitetin e Dukes, e shpjegon këtë si një përpjekje për të ndërtuar grafikën e rritjes së universit: ne dimë sa ishte ai në fillimin e Big Bang-ut, por si arriti në madhësinë që ka tani? Në analogjinë e tij, fotografia e foshnjës së universit përfaqëson universin e largët, farat e para të galaksive.
Portreti aktual i universit përfaqëson universin lokal, i cili përmban Rrugën e Mjelmës dhe të afërmit e saj. Modeli standard i kozmologjisë është kurba e rritjes që lidh dy të parat. Problemi është: gjërat nuk lidhën.
“Kjo po thotë, deri diku, se modeli ynë i kozmologjisë mund të jetë i prishur,” tha Scolnic.
Përcaktimi i matjes së universit kërkon një shkallë kozmike, një pasardhje metodash që përdoren për të matur distancat ndaj objekteve qiellore, me secilën metodë, ose “shkallë,” që mbështetet në atë që është përdorur më parë për kalibrimin.
Shkalla e përdorur nga Scolnic u krijua nga një ekip tjetër duke përdorur të dhëna nga Instrumenti i Spektroskopisë të Energjisë të Errësirës (DESI), i cili po vëzhgon më shumë se 100,000 galaksi çdo natë nga pika e tij e vëzhgimit në Observatorin Kombëtar Kitt Peak.
Scolnic e kuptoi se kjo shkallë mund të ankohej më afër Tokës me një matje më të saktë të distancës në Grumbullin Coma, një nga grumbujt e galaksive më të afërt me ne.
“Grupi i DESI bëri pjesën më të vështirë, shkalla e tyre nuk kishte shkallën e parë,” tha Scolnic. “E dija se si ta merrja atë, dhe dija që do të na jepte një nga matjet më të sakta të mundshme të konstantës së Hubble-it, kështu që kur doli paper i tyre, e braktisja çdo gjë dhe punoja vazhdimisht për këtë.”
Për të marrë një matje të saktë të distancës në Grumbullin Coma, Scolnic dhe bashkëpunëtorët e tij përdorën kurbat e dritës nga 12 supernovae të tipit Ia brenda grumbullit. Ashtu si dritat që ndriçojnë një rrugë të errët, supernovae të tipit Ia kanë një ndritshmëri të parashikueshme që ka një lidhje me distancën e tyre, duke i bërë ato objekte të besueshme për llogaritjet e distancës.
Ekipi arriti në një distancë prej rreth 320 milionë vjet dritë, pothuajse në qendër të gamës së distancave të raportuara gjatë 40 viteve të studimeve të mëparshme—një shenjë përforcuese e saktësisë së saj.
“Kjo matje nuk është e pasaktë nga mënyra se si ne mendojmë se do të mbarojë historia e tensionit të Hubble-it,” tha Scolnic. “Ky grumbull është në oborrin tonë, është matur shumë më parë para se dikush të dinte se sa i rëndësishëm do të ishte.”
Duke përdorur këtë matje me precizitet të lartë si shkallë të parë, ekipi kalibroi pjesën tjetër të shkallës kozmike të distancës. Ata arritën në një vlerë për konstantën e Hubble-it prej 76.5 kilometra për sekondë për megaparsek, që në thelb do të thotë se universi lokal po zgjerohet 76.5 kilometra për sekondë më shpejt çdo 3.26 milionë vjet dritë.
Kjo vlerë përputhet me matjet ekzistuese të shkallës së zgjerimit të universit lokal. Megjithatë, ashtu si të gjitha ato matje, ajo është në kundërshtim me matjet e konstantës së Hubble-it duke përdorur parashikime nga universi i largët.
Me fjalë të tjera: përputhet me shkallën e zgjerimit të universit siç e kanë matur ekipet e tjera kohët e fundit, por jo ashtu siç e parashikon kuptimi ynë aktual i fizikës. Pyetja që është ngritur gjatë kohës është: është gabimi në matjet apo në modelet?
Rezultatet e reja të ekipit të Scolnic ofrojnë mbështetje të jashtëzakonshme për pamjen e dalë që burimi i tensionit të Hubble-it qëndron te modelet.
“Gjatë dekadës së fundit, ka pasur shumë rianaliza nga komuniteti për të parë nëse rezultatet e ekipit tim të mëparshëm ishin të sakta,” tha Scolnic, i cili ka sfiduar vazhdimisht konstantën e Hubble-it të parashikuar nga modeli standard i fizikës.
“Përfundimisht, edhe pse po zëvendësojmë kaq shumë nga pjesët, ne gjithsesi arrijmë në një numër shumë të ngjashëm. Kështu që, për mua, kjo është një konfirmim kaq i mirë sa nuk ka qenë ndonjëherë.”
“Ne jemi në një pikë ku po shtyjmë shumë fort kundër modeleve që kemi përdorur për dy e gjysmë dekada, dhe po shohim që gjërat nuk përputhen,” tha Scolnic.
“Kjo mund të ndryshojë mënyrën se si mendojmë për universin, dhe është emocionuese! Ka ende befasi në kozmologji, dhe kush e di se cilat zbulime mund të vijnë më pas?”
