Depuis près d'un siècle, nous avons toujours su l'univers était en expansion.
Dès 1929, basé Edwin Hubble Hengliaita LeWitt travail d'autres personnes et a constaté que les galaxies se éloignent de nous. Depuis lors, nous sommes arrivés avec une série de méthodes pour mesurer le taux d'expansion de l'univers. Les résultats de ces méthodes sont un peu différentes, donc Nous ne savons toujours pas exactement à quelle vitesse l'univers est en expansion.
1: Edwin Hubble. (© California Digital Library)
Vous voulez connaître le taux d'expansion de l'univers, tant que l'on mesure un paramètre physique, à savoir " La constante de Hubble Grand. « Plus la constante de Hubble, au nom du taux d'expansion cosmique Connaissant la valeur de la constante de Hubble, connaîtra l'âge de l'univers. Si vous continuez datant du passé, l'univers finira par atteindre un point chaud et dense que le Big Bang au début.
2: l'expansion de l'histoire de l'univers: Quand on trace en arrière, et finalement découvert que l'univers a eu un commencement. (Source:. NASA / CXC / M. Weiss)
Dans l'univers, il y a un type particulier d'étoile variable appelée Céphéides , Sa période variant de lumière est proportionnelle à sa luminosité, peut donc être utilisé pour mesurer la distance des galaxies. Hubble obtenue en mesurant la luminosité des distances Cepheid de galaxies, combinées avec des données de galaxie vesto Slipher de décalage vers le rouge, il dessine une relation approximative entre la distance et de décalage spectral galaxies. Il a constaté que, Plus loin la galaxie, plus le redshift Par conséquent émis l'hypothèse que plus le taux de ces galaxies dégarni.
Hubble calculée d'origine la constante de Hubble est d'environ 500 km / h (sec · mégaparsec), mais cette valeur est une conséquence directe de la crise de la cosmologie. Si la valeur des mesures de Hubble ont raison, l'âge de l'univers est à seulement 20 milliards d'années, alors que l'âge des preuves géologiques de la Terre à environ 40 millions d'années. Comment la Terre peut exister depuis longtemps que l'univers?
Figure 3:. La troisième étape, les astronomes d'une précision sans précédent constante de Hubble a été mesurée. (Source: NASA, ESA, A. FEILD et A. RIESS)
Bien sûr, à ce moment-là, nous avons mesuré la précision de la distance est beaucoup mieux qu'aujourd'hui. Maintenant, nous avons mesuré la constante de Hubble est devenue de plus en plus précise, cette valeur est déterminée à environ 70 km / h (sec · mégaparsec), de sorte que l'âge de l'univers est d'environ 14 milliards d'années.
Astronomers développé différentes méthodes pour calculer la constante de Hubble en utilisant différents types de données, que l'on obtient des résultats similaires. Cela signifie que nous sommes convaincus que l'univers est en expansion, et nous sommes en mesure de calculer son taux d'expansion. Cependant, alors que ces différentes méthodes dérivées des valeurs sont généralement compatibles avec, mais pas exactement la même chose.
Dans le passé, nous pensons que tant que nous continuons à améliorer la mesure et de réduire encore l'erreur, la différence disparaît. Mais en fait, il a découvert un nouveau problème: différent méthode de mesure donne un taux d'expansion différents. Cela montre que notre compréhension de l'expansion de l'univers est probablement faux.
La figure 4: Valeur (bleu) échelle de la distance mesurée cosmique (rouge) avec la CMB mesurée constante de Hubble (vert), et il existe des différences BAO. (Source: "IMPLICATIONS DES MESURES cosmologiques BARYON ACOUSTIQUE OSCILLATION", AUBOURG, ÉRIC ET AL PHYS.REV D92 (2015) NO.12, 123516 ...)
En 2016, lauréat du prix Nobel de physique dans le groupe dirigé par Adam Riess en utilisant le télescope spatial Hubble Céphéides dans 19 galaxies et supernovae de type Ia Ont effectué des mesures précises, ils ont fait une précision sans précédent (incertitude de baisse à 2,4%), dérivée constante de Hubble est 73,23 ± 1,74 kmh (sec · mégaparsec).
Une autre façon est avec Four à micro-rayonnement de fond fluctuations (CMB) associées. CMB est un rayonnement thermique qui reste du big bang, bien que la température globale de la CMB est presque uniforme, mais sur une petite échelle avec de petites fluctuations de température. Lorsque l'expansion progressive de l'univers, les ondulations peut être étirée. Dans la figure 5, vous pouvez voir le sommet des hauts et des bas détermine le taux d'expansion de l'univers, vous pouvez obtenir la constante de Hubble. A partir de quand les mesures les plus précises du satellite Planck CMB, la valeur mesurée de 66,93 ± 0,62 kmh (sec · mégaparsec). D'autre part Sloan Digital Sky Survey (SDSS de), et d'autres projets à grande échelle les amas de galaxies ( oscillations acoustiques baryoniques , BAO) mesure donne une valeur de 67,6 ± 0,7 Km / (sec · mégaparsec). constante CMB Hubble et des mesures cohérentes BAO.
La figure 5: fluctuations de la température de CMB à différentes échelles. (Source: NASA / WMAP)
Différentes approches illustrent les résultats ne correspondent pas au modèle existant de l'univers semble avoir des problèmes. Nous sommes maintenant appelés modèle cosmologique modèle LCDM Y compris la matière ordinaire, la matière noire et l'énergie sombre. Bien que ces mesures sont très précises, mais ils reposent tous sur des hypothèses spécifiques.
Maintenant, les astronomes en utilisant une nouvelle méthode pour mesurer la constante de Hubble, le résultat a provoqué une vive discussion.
La figure 6 : galaxies d'arrière-plan à distance la lumière émise lors du passage de notre galaxie proche, la lumière sera pliée, ce qui nous amènerait à voir une pluralité d'images. (Source: ALMA (ESO / NRAO / NAOJ), L. CALÇADA (ESO), Y. HEZAVEH ET AL.)
est appelé Cette nouvelle façon de mesurer la constante de Hubble par gravitationnel Lensing Effet. Les scientifiques ont observé cinq quasars. Entre chaque quasar et la Terre est une galaxie énorme. Lorsque la lumière passe à travers les galaxies massives, galaxie la même lentille, la lumière sera pliée à travers. Par conséquent, nous ne verrons pas seulement des images de quasars lointains, mais plusieurs images (voir la figure 6,7).
Figure 7 : lentille gravitationnelle. (Source: ESA / Hubble, NASA)
Etant donné que la grande masse de ces galaxies ne sont pas uniformément réparti, ainsi la mesure des rayons de courbure différents passent à travers celui-ci. Par conséquent, le temps, la lumière atteint le quasar lointain Terre aussi par des chemins différents aussi différents. Cela a quelques-unes des images de quasars sera plus rapide pour atteindre notre ligne de mire, certains sont plus lents. Nous avons vu cet effet sur supernovae lointaines, ce qui nous permet de voir une supernova à quelques reprises au cours des dix années de « replay instantané. »
En même temps, la luminosité du quasar changera à différents points de temps, ce qui sera différent du scintillement d'image, les intervalles de scintillement liés à la distance les déplacements de lumière. Étant donné que le temps de propagation de la lumière dépend du taux d'expansion de l'univers, intervalle constant Hubble la mesure des scientifiques peut être calculé.
La clé ici est que Les autres paramètres affectant cette méthode n'est pas modèle Tels que le montant total de la matière ordinaire et la matière noire. Ceci est une mesure plus directe ne dépend pas des hypothèses du modèle. La constante de Hubble finale est donnée comme 71,9 ± 2,7 km / h (sec · mégaparsec).
Ce astronomes de résultat avec Cepheid cohérente et supernovae de type Ia valeurs mesurées, mais les résultats sont tout à fait différents CMB. Étant donné que cette valeur dépend moins du dernier modèle, ce qui nous fait remettre en question le modèle cosmologique actuel. Pourquoi plus bas que les autres valeurs mesurées BAO et CMB? Nous ne savons pas la réponse, bien que les résultats de cette dernière surprise, mais n'a pas résolu le casse-tête de la constante de Hubble.
Concern principe Micro Signal: principia1687, voir autres articles connexes.
