Ilustracija: Keck Observatoru

Danas se kosmologija suočava sa tihom krizom, jer nam dve najbolje metode za merenje kosmosa daju dva tvrdoglavo različita odgovora.

Ovo fundamentalno neslaganje, poznato kao „Hablova napetost“. 

Jednostavno rečeno, „Hablova napetost“ je sukob između dve ključne metode za merenje stope širenja univerzuma, poznate kao Hablova konstanta. Kada astronomi posmatraju rani univerzum, neposredno nakon Velikog praska, njihovi proračuni predviđaju da bi se današnji univerzum trebao širiti brzinom od oko 67 kilometara u sekundi po megaparseku (km/s/Mpc).

Međutim, kada mere obližnje galaksije – posmatrajući kasni, odnosno današnji univerzum – dobijaju drugačiju vrednost: oko 73 km/s/Mpc. Novo, nezavisno merenje, sprovedeno uz pomoć čitave armade teleskopa, uključujući Opservatoriju V. M. Kek, Svemirski teleskop Džejms Veb (JWST), Svemirski teleskop Habl (HST) i Veoma veliki teleskop (VLT), potvrdilo je ovu višu vrednost iz obližnjeg univerzuma. Ova potvrda dolazi iz moćne i nezavisne tehnike poznate kao „kosmografija vremenskog kašnjenja“, koja koristi galaksije sa gravitacionim sočivima kao kosmičke metre. Time je neslaganje postalo još jače. Ovo nije mala statistička greška; to je značajna diskrepancija koju astronomi shvataju izuzetno ozbiljno.

Možda je naše razumevanje univerzuma pogrešno

Implikacije Hablove napetosti su ogromne. Ako se potvrdi da ova razlika nije posledica greške u merenjima, to bi primoralo naučnike da preispitaju standardni model kosmologije – našu trenutnu najbolju teoriju o tome kako univerzum funkcioniše.

Ovo bi moglo dovesti do otkrića potpuno nove fizike. Neke od mogućnosti uključuju postojanje „novih čestica“ ili postojanje „rane faze tamne energije“ koja je nakratko ubrzala širenje univerzuma neposredno nakon Velikog praska. Džon O'Meara, glavni naučnik u Opservatoriji Kek (John O’Meara, Chief Scientist at Keck Observatory), naglašava ulog:

"Ovo je značajno jer kosmologija kakvu poznajemo možda ne valja. Ako je tačno da Hablova napetost nije greška u merenjima, moraćemo da smislimo novu fiziku."

Pronaći nešto što se ne uklapa u postojeće teorije je, po rečima Sajmona Birera (Simon Birrer), jednog od autora studije, „san svakog fizičara“. To je prilika da se otkrije nešto novo i fundamentalno o prirodi stvarnosti.

Naučnici koriste galaksije kao "Kosmičke metre"

Da bi došli do ovog preciznog merenja, tim je koristio pametnu metodu poznatu kao „kosmografija vremenskog kašnjenja“. Ova tehnika se oslanja na fenomen gravitacionog sočiva. Poput ogledala u kući smeha koje savija i izobličuje odraze, masivne galaksije svojom gravitacijom savijaju svetlost udaljenijih objekata, poput kvazara, stvarajući višestruke slike istog objekta na nebu.

Kada se sjaj udaljenog objekta promeni, astronomi mogu meriti koliko je vremena potrebno da se ta promena pojavi u svakoj od višestrukih slika. Ta „vremenska kašnjenja“ deluju kao kosmički metri, omogućavajući naučnicima da precizno izračunaju ogromne udaljenosti, a na kraju i da odrede koliko se brzo univerzum širi. Ključnu ulogu u ovom proračunu odigrao je instrument KCWI na Opservatoriji Kek, koji je merenjem kretanja zvezda unutar galaksija-sočiva omogućio precizno određivanje njihove mase, što je bilo neophodno za tačnost konačnog rezultata.

Iako je novo merenje dostiglo impresivnu preciznost od 4.5% i dodatno ojačalo Hablovu napetost, potraga još uvek nije gotova. Cilj tima je da u narednim koracima usavrši preciznost na nivo bolji od 1.5%, kako bi se sa još većom sigurnošću potvrdilo da li je nova fizika zaista neophodna.

Ovo je potraga za merenjem univerzuma sa preciznošću koja je, kako primećuje istraživač Martin Milon, „verovatno veća od preciznosti sa kojom većina ljudi zna sopstvenu visinu“ – zapanjujuće svedočanstvo ljudske težnje da pronađemo svoje mesto u sve širem i sve misterioznijem kosmosu.

KECK

Da li jeHablova tenzija rešena?

Da li će astronomi uskoro, u narednih sedam meseci, postići suglasnost oko brzine širenja svemira? Da li će biti rešena Hablova tenzija? Ko će dobiti opkladu, prof. Hibš ili prof. Mrđa? Sve su to međusobno ...

Hablova tenzija i opklada pet meseci kasnije

Pre pet meseci, u dan tačno, u novosadskom restoranu Petrus pala je opklada oko naučnog problema današnjice, može se reči čak najvećeg kosmološkog problema od kako je Edvin Habl primetio da se svemir ...

Nov susret sa Tristanom Hibšom

... dva rezultata neće brzo doći, a Tristan naprotiv očekuje dobre vesti unutar jedne godine. Tako je došlo do opklade. O detaljima pišemo ovde:  Tristan Hibš ponovo sa nama Da li je Hablova tenzija rešena? ...

Ogroman kosmološki problem je možda jednostavno nestao

Ogroman kosmološki problem je možda jednostavno nestao / A Huge Cosmology Problem Might Just Have Disappeared Brzina kojom se univerzum trenutno širi poznata je kao Hablova konstanta. Poslednjih godina, ...

Tristan Hibš ponovo sa nama

... precizna i pouzdana merenja brzine udaljavanja daju različite rezultate! A to nije u redu. U jednom trenutku Mrđa je rekao kako čisto sumnja da će i u narednih godinu dana biti rešena Hablova tenzija na ...