Die neuesten Gaia Sterne mapImage: ESA/Gaia
Ein wichtiger Diskrepanz in den Messungen des Universums-Beschleunigung hat die Theoretiker Fragen, ob wir bekommen haben, etwas grundlegend falsch in unserem Verständnis der Geschichte des Universums.
Derzeit ungeklärten kosmologischen Rätsel ist die “Hubble-Spannung”, wo verschiedene Messungen des Universums die expansion scheinen sich zu widersprechen. Wie die Geschichte rund um diese Spannung wird murkier, andere haben damit begonnen, mit neuen Ideen kommen, die es erklären könnte.
“Jenseits des Higgs-Teilchens, die wir noch nicht entdeckt nichts neues, die” Physiker Anže Slosar am Brookhaven National Laboratory sagte Gizmodo. “Jede Art von neuen Spannung ist spannend. Wir wollen sehen, wo die neue Physik wird erscheinen.”
Das Universum dehnt sich aus; der Raum zwischen den Galaxien wird immer größer. Eine Konstante, benannt nach dem Astronom Edwin Hubble beschreibt, wie schnell diese expansion erfolgt. Die Wissenschaftler haben mehrere Methoden für die Bestimmung des Wertes der Hubble-Konstanten, aber diese Methoden produziert haben, zwei Werte, die damit nicht einverstanden sind. Für einige Methoden, die darauf angewiesen sind, mit dem Licht von supernova und pulsierende Sterne, sogenannte Cepheiden-Variablen zu bestimmen, die Veränderung der Entfernung, scheint es, dass die Objekte bewegen sich Weg von der Erde 73 Kilometern pro Sekunde schneller für jedes 3.26 Millionen Lichtjahren, die auch als ein megaparsec. Für andere Messverfahren, die sich auf die elektromagnetische Strahlung, die uns erreicht aus der Frühzeit des Universums namens cosmic microwave background, der Wert ist etwa 67 Kilometer pro Sekunde pro megaparsec.
Experimentelle Fehler allein scheinen es nicht zu erklären, die abweichende Werte. Versuche, Weg zu erklären, den Unterschied, ohne neue Physik scheinen nicht zu halten zu überprüfen. Auch so, die Differenz zwischen den Werten ist nicht an der “fünf-sigma” – level der experimentellen Präzision erforderlich, um zu sagen, dass die Werte wirklich sind diskrepant.
Aber die Geschichte ist mittlerweile murkier. Die meisten vor kurzem ein neues Ergebnis von Wissenschaftlern ausgeführt, die Dunkle Energie-Umfrage hat verschmutzt die Gewässer. Anhand von Messungen von supernovae, die Sie in der Tat gemessen, eine Hubble-Konstante von 67.7 Kilometer pro Sekunde pro megaparsec, näher an das frühe Universum Messung.
Wenn Sie würden denken, dass diese neue Messung schließen die Lücke zwischen den beiden vorangegangenen Messungen reduzieren würde Interesse an dem problem, zwei unabhängige teams von theoretischen Physikern geschah release Papiere Bewältigung dieser Spannung nur nach dem des-Ergebnis heraus kam. Beide vorschlagen, Optimierungen, um unser Verständnis des Universums der frühen Geschichte. Ein Papier reduziert die Spannung zwischen den beiden Werte geändert wird, wenn die Zeit der Rekombination—die ära ein paar hundert tausend Jahre nach dem Urknall, als die ersten neutralen Wasserstoff-Atome zu Formen begannen—begann und endete. Eine andere führt den “frühen dunkle Energie, die” einige Kraft in den laden fahren, das Universum auseinander während eine frühere Zeit, da abgeschaltet.
Die Physiker glauben bereits, dass es zwei Phasen des Universums expandiert, ein Recht nach dem Urknall, wenn es expandierte schnell, inflation genannt, und die aktuelle Epoche. “Was wir sagen, ist etwas ähnliches geschehen wäre, zu einer anderen Zeit in der Geschichte des Universums,” Vivian Poulin von der Johns-Hopkins-Universität sagte Gizmodo.
Beide Ideen sind in den Kinderschuhen—Sie habe nur gepostet, in dem Physik arXiv preprint-server, das heißt, Sie wurden noch nicht geprüft durch peer review. Zusätzlich kam auch bald nach dem des-Ergebnis zu zitieren—und wenn, die Arbeit hält, die Theorie könnte für die Katz sein.
Matt Buckley, ein Rutgers Physiker nicht an neues Papier, nicht glaube, dass die DES Ergebnis sollte zu einer verminderten Interesse an der Spannung, und dachte, dass Gruppen wie Poulin und Slosar ‘ s waren sicherlich die richtigen Fragen zu stellen. Aber er erwähnt, dass jede neue Theorie muss passen auf alle der vorhandenen Daten.
Neue Physik könnte sicherlich die interessanteste Art und Weise zu lösen die Spannung, aber es wird bald weitere neue Möglichkeiten zur Messung der Hubble-Konstante ist, unabhängig von beiden “distance ladder”, die Maßnahmen näher Objekten sowie Messungen aus den entferntesten Strahlung. Vielleicht Gravitationswellen, winzige Kräuselungen in der Raumzeit, Reisen mit der Geschwindigkeit des Lichts und das Ergebnis von chaotischen Ereignissen wie der Kollision schwarzer Löcher, kann eine Lösung bieten. Wissenschaftler vergleichen das Licht die Ausströmung von kollidierenden Neutronensternen mit Ihren Gravitationswellen, und haben bestimmt schon eine Schätzung der Hubble-Konstante mit dieser Methode. Verlässliche Messungen der Hubble-Konstante mit kollidierenden Neutronensternen werden vermutlich in einem Jahrzehnt oder so Weg.
Das Hubble-Spannung wird weiterhin Gegenstand der Beobachtung, und wird auch weiterhin zu verwöhnen theoretische Physiker.
“Es wird immer mehr und mehr interessante Theorie, die Sicht, um zu sehen, ob es gibt einfache Erklärungen für die Spannung”, sagte Poulin. “Das Interesse ist im Zusammenhang damit, wie gut die Experimente haben sich heute, und die Leute nehmen diese mehr und mehr ernst, wie die Zeit vergeht.”
[arXiv 1, 2, 3]
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