Kaip mokslininkai iš viso pasaulio iškėlė didžiausią Visatos paslaptį.
Kosmologai susiduria su rimta mokslo problema, kuri rodo žmogaus žinių apie Visatą netobulumą. Sudėtingumas susijęs su tokiu iš pažiūros nereikšmingu dalyku kaip Visatos išsiplėtimo greitis. Faktas yra tas, kad skirtingi metodai nurodo skirtingas reikšmes - ir iki šiol niekas negali paaiškinti keisto neatitikimo.
- „Salik.biz“
Kosminė paslaptis
Šiuo metu standartinis kosmologinis modelis „Lambda-CDM“(ΛCDM) tiksliausiai apibūdina visatos evoliuciją ir struktūrą. Pagal šį modelį Visata turi nulio teigiamos kosmologinės konstantos (lambda terminas), sukeliančią pagreitintą plėtrą. Be to, ΛCDM paaiškina stebimą CMB (kosminės mikrobangos fono) struktūrą, galaktikų pasiskirstymą Visatoje, vandenilio ir kitų šviesos atomų gausą ir patį vakuumo išsiplėtimo greitį. Tačiau rimtas išplėtimo normos neatitikimas gali reikšti radikalių modelio pakeitimų poreikį.
Teorinis fizikas Vivianas Poulinas iš Prancūzijos nacionalinio mokslinių tyrimų centro ir Visatos ir dalelių laboratorijos Monpeljė teigia, kad tai reiškia štai ką: jaunoje visatoje įvyko kažkas svarbaus, apie ką mes dar nežinome. Galbūt tai buvo reiškinys, susijęs su nežinomo tipo tamsiąja energija ar naujos rūšies subatominėmis dalelėmis. Jei modelis atsižvelgs į tai, neatitikimas išnyks.
Ant krizės slenksčio
Reklaminis vaizdo įrašas:
Vienas iš būdų nustatyti Visatos išsiplėtimo greitį yra ištirti mikrobangų foną - relikto spinduliuotę, kuri atsirado 380 tūkstančių metų po Didžiojo sprogimo. ΛCDM gali būti naudojamas Hablo konstancijai apskaičiuoti, matuojant didelius CMB svyravimus. Pasirodė, kad jis lygus 67,4 kilometro per sekundę kiekvienam megaparsekui arba maždaug trims milijonams šviesmečių (tokiu greičiu objektai, kurie yra tinkamu atstumu, skiriasi vienas nuo kito). Šiuo atveju paklaida yra tik 0,5 kilometro per sekundę per megaparseką.
Jei gautume maždaug tą pačią vertę, naudodami kitą metodą, tai patvirtins standartinio kosmologinio modelio pagrįstumą. Mokslininkai išmatavo akivaizdų standartinių žvakių - objektų, kurių ryškumas visada žinomas, ryškumą. Tokie objektai yra, pavyzdžiui, Ia tipo supernovos - baltosios nykštukės, kurios nebegali absorbuoti medžiagų iš didelių žvaigždžių kompanionų ir sprogti. Pagal akivaizdų standartinių žvakių ryškumą galite nustatyti atstumą iki jų. Lygiagrečiai galite matuoti supernovų raudonąjį poslinkį, tai yra, šviesos bangos ilgio poslinkį į raudoną spektro sritį. Kuo didesnis raudonasis poslinkis, tuo didesnis greitis, kuriuo objektas pašalinamas iš stebėtojo.
Taigi tampa įmanoma nustatyti Visatos plėtimosi greitį, kuris šiuo atveju yra lygus 74 kilometrams per sekundę kiekvienam megaparsekui. Tai neatitinka reikšmių, gautų iš fromCDM. Tačiau mažai tikėtina, kad matavimo paklaida gali paaiškinti neatitikimą.
Davidas Grosas iš Kavli teorinės fizikos instituto iš Kalifornijos universiteto Santa Barbaroje dalelių fizikoje teigia, kad toks neatitikimas būtų vadinamas ne problema, o krize. Tačiau nemažai mokslininkų nesutiko su šiuo vertinimu. Padėtį apsunkino kitas metodas, kuris taip pat pagrįstas ankstyvosios Visatos tyrimais, būtent, baronų akustiniai virpesiai - ankstyvosios Visatos užpildymo matomosios medžiagos tankio virpesiai. Šiuos virpesius sukelia akustinės plazmos bangos ir jie visada yra žinomų matmenų, todėl jie atrodo kaip standartinės žvakės. Derinami su kitais matavimais, jie suteikia Hablo konstantą, atitinkančią ΛCDM.
Naujas modelis
Yra tikimybė, kad mokslininkai padarė klaidą naudodami Ia tipo supernovas. Norėdami nustatyti atstumą iki tolimo objekto, turite pastatyti atstumo kopėčias.
Pirmasis šių kopėčių žingsnis yra cefeidai - kintamos žvaigždės su tiksliu laikotarpio ir šviesos ryšiu. Naudodami cefeidus galite nustatyti atstumą iki artimiausios Ia tipo supernovos. Viename iš tyrimų vietoj cefeidų buvo naudojami raudoni milžinai, kurie tam tikru gyvenimo etapu pasiekia maksimalų ryškumą - jis yra vienodas visiems raudoniesiems milžinams.
Dėl to Hablo konstanta pasirodė lygi 69,8 kilometro per sekundę per megaparseką. Krizės nėra, sako Wendy Freedmanas iš Čikagos universiteto, vienas iš šio straipsnio autorių.
Tačiau šis teiginys taip pat buvo suabejotas. H0LiCOW bendradarbiavimas išmatuojo Hablo konstantą, naudodamas gravitacinį lęšį. Šis efektas atsiranda, kai masyvus kūnas lenkia spindulius, sklindančius iš tolimo objekto, esančio už jo. Pastarieji gali būti kvazariai - aktyvių galaktikų branduoliai, kuriuos maitina supermasyvi juodoji skylė. Dėl gravitacinių lęšių vienu metu gali atsirasti keli vieno kvazaro atvaizdai. Išmatuodami šių vaizdų mirgėjimą, mokslininkai nustatė atnaujintą Hablo konstantą - 73,3 kilometro per sekundę per megaparseką. Tuo pačiu metu mokslininkai iki paskutinio nežinojo galimo rezultato, kuris atmeta sukčiavimo galimybę.
Matuojant Hablo konstantą iš natūralių maserų, susidariusių, kai dujos sukasi aplink juodąją skylę, buvo 74 kilometrai per sekundę per megaparseką. Kiti metodai davė 76,5 ir 73,6 kilometrų per sekundę per megaparseką. Problemų kyla ir matuojant materijos pasiskirstymą Visatoje, nes gravitacinis lęšis suteikia kitokią vertę, palyginti su mikrobangų fono matavimais.
Jei paaiškės, kad neatitikimas atsirado ne dėl matavimo paklaidų, reikės naujos teorijos, kuri paaiškintų visus šiuo metu turimus duomenis. Vienas iš galimų sprendimų yra pakeisti tamsiosios energijos kiekį, dėl kurio Visata greitai plečiasi. Nors dauguma mokslininkų pasisako už tai, kad neatnaujintų fizikos, problema liko neišspręsta.
PS
Bet apie tai, ką mes matome * (pasitelkdami teleskopus ir instrumentus), seniai užgesintų žvaigždžių šviesa yra neabejotina, tačiau kodėl?
Galų gale, žvaigždės šviesa, ateinanti pas mus laiku - jūs galite suskaičiuoti.. (apskaičiuoti) ne tiksliai, bet maždaug. Tai yra, tai, ką jau šiandien matome ryškiai atrodančios žvaigždės vietoje, gali būti tiesiog tuščia vieta. Žvaigždės jau nebėra ir mes stebime jos šviesą.
Norėdami suprasti universalius atstumus, žiūrėkite šią vaizdo medžiagą:
Jūs sėdite ir galvojate žiūrėdami šiuos vaizdo įrašus, bet kas mes esame, kas mes?
Mes galvojame
Mes tikime, kad …
Mes suprantame
Eee..
Autorius: Slavik Yablochny
