SVEMIR se širi mnogo brže nego što to predviđaju znanstvenici, a nitko ne zna zašto.
Tim astronoma došao je do ove spoznaje koristeći se novom teleskopskom tehnologijom s ogledalima koja mijenjaju oblik. Prema njihovoj studiji, koja je prošlog mjeseca objavljena u Monthly Notices of the Royal Astronomical Societyju, precizna mjerenja brzine kojom se svemir širi ne podudaraju se sa standardnim modelom koji znanstvenici koriste desetljećima.
"Ovdje se dogodila kriza u kozmologiji“, napisao je u priopćenju za javnost astrofizičar i koautor studije Chris Fassnacht aludirajući pritom i na druga istraživanja koja su početkom ove godine došla do sličnog zaključka, piše Business Insider.
"Sve više dokaza upućuje na neusklađenost modela i realnih mjerenja; a sada je došlo do te točke da ih se više ne može odbaciti kao slučajne greške", izjavio je voditelj studije, astrofizičar i dobitnik Nobelove nagrade Adam Riess i dodao kako se radi o "možda najuzbudljivijem razvoju u kozmologiji u zadnjih nekoliko desetljeća".
Zračenje preostalo iz velikog praska
S obzirom na to da se svemir širi, udaljenost neke galaksije i njene brzine udaljavanja jest proporcionalna, odnosno udaljenije galaksije udaljavaju se od nas većim brzinama. Ta se proporcionalnost prikazuje formulom koju nazivamo Hubbleov zakon, odnosno Hubbleovom konstantom pomoću koje znanstvenici već desetljećima mjere brzinu širenja svemira.
Astronomi izračunavaju povijest svemira proučavanjem zračenja preostalog iz Velikog praska koji se zbio prije oko 13,8 milijardi godina. To zračenje se naziva kozmičko mikrovalno pozadinsko zračenje (CMB).
Kada znanstvenici proučavaju CMB, oni zapravo gledaju i u daljinu i u prošlost jer svjetlost putuje konstantnom brzinom. Na primjer, kad pogledamo u Sunce, ono što tada vidimo jest izgled naše zvijezde prije 8 minuta jer je ona od Zemlje udaljena 8 svjetlosnih minuta, odnosno svjetlosti sa Sunca treba toliko vremena da dođe do nas. Stoga kada znanstvenici promatraju objekte koji su od našeg planeta udaljeni 12 ili 13 milijardi svjetlosnih godina, oni zapravo vide kako su oni izgledali na početku stvaranja svemira.
Na temelju takvih opažanja znanstvenici su otkrili da se nakon Velikog praska svemir isprva proširio izuzetno velikom brzinom. Nakon toga se širenje usporilo zbog utjecaja gravitacije tamne tvari, tajanstvene, nevidljive sile koja sačinjava oko 85% sve materije u svemiru.
No znanstvenici su u posljednje vrijeme naišli na jedan problem. Najnovija mjerenja pokazuju da se svemir širi mnogo brže nego što to predviđa standardni model, odnosno da se širi za 9% brže nego što je predviđeno proračunima na temelju CMB-a.
"Ovdje se ne radi o tome da se ne podudaraju dva eksperimenta. Stvar je u tome da se mjere različite stvari. Jedno mjerenje se odnosi na to kojom brzinom se svemir širi danas, a drugo je predviđanje brzine širenja temeljeno na fizici ranog svemira. Ako se ove vrijednosti ne slažu, postoji vrlo velika vjerojatnost da nam nešto nedostaje", rekao je Reiss.
Gravitacijske leće ili masivne galaksije
Tijekom najnovije studije astronomi su se koristili vrhunskim sustavom ogledala na teleskopu Keck Observatory na Havajima. Uređaj koristi fleksibilna zrcala koja mogu ispraviti izobličenja uzrokovana Zemljinom atmosferom i uhvatiti iznimno oštre snimke objekata na nebu.
Istraživači su usmjerili spomenuti teleskop prema tri sustava svijetlih, visoko aktivnih galaksija nazvanih kvazarima. Proučavali su ih koristeći se fenomenom gravitacijskih leća, odnosno mjerenjem svjetlosti koja se savija na putu prema nama zbog okolnih masivnih objekata.
Naime, skretanje svjetlosti je predvidjela Einsteinova Opća teorija relativnosti te je eksperimentalno dokazano 1919. godine, što je dovelo do koncepta gravitacijskih leća gdje masivni objekti poput galaksija ili skupova galaksija iskrivljuju svjetlost između promatrača i izvora svjetlosti.
Gravitacijske leće, odnosno golemi objekti poput masivnih galaksija, svjetlost savijaju u raznim smjerovima zbog čega znanstvenici vide različite, iskrivljene verzije istog kvazara iz malo različitih vremena u njegovoj prošlosti.
Znanstvenici zatim uspoređuju te različite slike kako bi izračunali koliko dugo svjetlu kvazara treba da doputuje do nas i koliko se svemir proširio za vrijeme tog putovanja.
Djelić slagalice koji nedostaje
Kao i neka ranija istraživanja, ovo najnovije je potvrdilo da se svemir širi brže nego što predviđa standardni model. Istraživači su svoje rezultate usporedili s podacima iz svemirskog teleskopa Hubble, a otkrića su bila konzistentna.
"Razlika u Hubbleovoj konstanti između ranog i kasnijeg razdoblja našeg svemira znači da postoji nedostatak u našem trenutnom standardnom modelu", rekla je astrofizičarka Sherry Suyu.
"Primjerice, možda je razlog tome neka egzotična tamna energija, nova relativistička čestica ili neki drugi princip fizike koji još nismo otkrili“, dodala je.
Znanstvenici još ne znaju što bi mogao biti taj djelić slagalice. Neki smatraju da se najvjerojatnije radi o tamnoj energiji, što je izraz za tajanstvenu, neviđenu silu koja čini oko 68% svemira, a koja je možda ubrzala ekspanziju.