Μετρώντας το ρυθμό διαστολής του διαστήματος ήταν ένας από τους βασικούς στόχους του πρωτοποριακού διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble, όταν λειτούργησε για πρώτη φορά το 1990.
Τα τελευταία τριάντα χρόνια το διαστημικό αυτό «υπερόπλο» έχει βοηθήσει τους επιστήμονες να ανακαλύψουν και να βελτιστοποιήσουν το ρυθμό επιτάχυνσης - αλλά και να αποκαλύψουν μια μυστηριώδη «ρυτίδα» που μόνο η πιο εξελιγμένη Φυσική μπορεί να ξεδιαλύνει.
Το Hubble έχει παρατηρήσει πάνω από 40 γαλαξίες που περιλαμβάνουν παλλόμενα άστρα, καθώς και εκρήξεις αστέρων, ή σούπερνοβα, προκειμένου να υπολογίσει τις ακόμα μεγαλύτερες κοσμικές αποστάσεις. Αμφότερα αυτά τα φαινόμενα βοηθούν τους αστρονόμους να καθορίσουν τις αστρονομικές αποστάσεις όπως οι χιλιομετρικοί δείκτες, οι οποίοι υποδεικνύουν τον ρυθμό διαστολής.
Στην προσπάθεια κατανόησης τού ρυθμού διαστολής του σύμπαντός μας, οι αστρονόμοι έκαναν μια αναπάντεχη ανακάλυψη το 1998: τη «σκοτεινή ενέργεια». Το φαινόμενο αυτό δρα ως μια μυστηριώδης απωστική δύναμη που επιταχύνει το ρυθμό διαστολής.
Κι έπειτα, υπάρχει και μια ανερμήνευτη διαφορά μεταξύ του ρυθμού διαστολής του «ντόπιου» σύμπαντος και του μακρινού σύμπαντος αμέσως μετά το Big Bang.
Οι επιστήμονες δεν κατανοούν την απόκλιση, ωστόσο αναγνωρίζουν πως πρόκειται για κάτι αλλόκοτο που ίσως απαιτεί νέους φυσικούς νόμους.
«Παίρνεις την πιο ακριβή μέτρηση του ρυθμού διαστολής για το σύμπαν από το χρυσό πρότυπο των τηλεσκοπίων και των κοσμικών χιλιομετρικών δεικτών. Αυτό κατασκευάστηκε να κάνει το ραδιοτηλεσκόπιο Hubble, με τη χρήση των καλύτερων τεχνικών που γνωρίζουμε. Κι αυτό είναι πιθανώς το magnum opus του Hubble καθώς θα χρειαστούν άλλα τριάντα χρόνια ζωής του Hubble για το διπλάσιο δείγμα» σημειώνει σε ανακοίνωσή του ο νομπελίστας Άνταμ Ρις στο Space Telescope Science Institute και καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins στη Βαλτιμόρη.
Δεκαετίες παρατήρησης
Το τηλεσκόπιο πήρε το όνομά του από τον πρωτοπόρο αστρονόμο Ένγτουιν Χαμπλ που ανακάλυψε πως τα μακρινά νέφη στο σύμπαν ήταν στην πραγματικότητα γαλαξίες.
Ο Χάμπλ που ανακάλυψε πρώτος πως το Σύμπαν δεν είναι στατικό, αλλά διαστέλλεται, βασίστηκε στην ανακάλυψη, το 1912 από την αστρονόμο Χενριέτα Σουάν Λίβιτ, των περιόδων φωτεινότητας των παλλόμενων αστέρων, αποκαλούμενων και μεταβλητή Cepheid. Οι Κηφείδες δρουν σαν κοσμικοί δείκτες απόστασης καθώς εμφανίζουν αλλαγές στη φωτεινότητα περιοδικά.
Το έργο του Hubble οδήγησε στην αποκάλυψη πως ο γαλαξίας μας ήταν ένας από τους πολλούς, αλλάζοντας έτσι για πάντα την αντίληψη και τη θέση μας για το σύμπαν. Ο αστρονόμος συνέχισε το έργο του, ανακαλύπτοντας πως οι μακρινοί γαλαξίες εμφανίζονταν να κινούνται γρήγορα, υποδεικνύοντας πως ζούμε σε ένα διαστελλόμενο σύμπαν που ξεκίνησε από μια μεγάλη έκρηξη.
Ο εντοπισμός του ρυθμού διαστολής του σύμπαντος οδήγησε το 2011 στην απονομή του Νόμπελ Φυσικής στους Σαούλ Περλμούτερ, Μπράιαν Σμιτ και τον Ρις «για την ανακάλυψη της επιταχυνόμενης διαστολής του σύμπαντος μέσω παρατήρησης μακρινών σουπερνόβα».
Μια ανεπίλυτη απόκλιση
Η μέτρηση μακρινών αντικειμένων δημιούργησε μια «κοσμική σκάλα απόστασης» που μπορεί να συμβάλλει στον καλύτερο υπολογισμό της ηλικίας του σύμπαντος και την κατανόηση των θεμελίων του.
Διάφορες ομάδες αστρονόμων που χρησιμοποιούν το Hubble έχουν καταλήξει σε μια σταθερή τιμή Hublle που ισοδυναμεί με 73 χλμ ανά δευτερόλεπτο ανά μεγαπαρσέκ (όπου το ένα μεγαπαρσέκ ισούται με ένα εκατομμύριο παρσκέκ ή 3,26 εκατομμύρια έτη φωτός).
«Η σταθερά Hubble είναι ένα πολύ ιδιαίτερο νούμερο. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να περάσεις μια κλωστή από τη βελόνα του παρελθόντος στο παρόν, σε μια δοκιμή από την αρχή έως το τέλος της κατανόησής μας για το σύμπαν. Αυτό χρειάστηκε μια πρωτοφανή ποσότητα δουλειάς» σημειώνει η Λισία Βέρντε, κοσμολόγος στο Institute of Cosmos Science at the University of Barcelona.
Ωστόσο, ο πραγματικός προβλεπόμενος ρυθμός διαστολής του σύμπαντος είναι πιο αργός απ'ό,τι έχει παρατηρήσει το διαστημικό τηλεσκόπιο, σύμφωνα με τους αστρονόμους που εφαρμόζουν το καθιερωμένο κοσμολογικό μοντέλο του σύμπαντος (μια θεωρία για τα συστατικά της Μεγάλης Έκρηξης) και τις μετρήσεις που κατέγραψε η αποστολή Planck του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος μεταξύ 2009 και 2013.
Το Planck, ένα άλλο διαστημικό τηλεσκόπιο, χρησιμοποιήθηκε για να υπολογίσει την μικροκυματική κοσμική ακτινοβολία - ή το ίχνος της ακτινοβολίας από τη Μεγάλη Έκρηξη πριν από 13,8 δισεκατομμυρια χρόνια. Οι επιστήμονες της αποστολής Planck κατέληξαν σε μια σταθερά Hubble 67,5 χλμ ανά δευτερόλεπτο ανά μεγαπαρσέκ - που καταδεικνύει απόκλιση από την προαναφερθείσα.
Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb που λειτούργησε το Δεκέμβριο, θα είναι σε θέση να μελετήσει τους χιλιομετρικούς δείκτες Hubble με μεγαλύτερη ανάλυση και σε μεγαλύτερες αποστάσεις, κάτι που θα βοηθήσει στην επίλυση του γρίφου για αυτήν την απόκλιση μεταξύ των δύο σταθερών.
Πρόκειται για μια συναρπαστική πρόκληση για τους κοσμολούγους που κάποτε κλήθηκαν να υπολογίσουν τη σταθερά Hubble και σήμερα βρίσκονται στο σημείο να αναρωτιούνται ξανά ποιούς νέους φυσικούς νόμους πρέπει να ανακαλύψουν για να ξεκλειδώσουν τα μυστήρια τού Σύμπαντος.
Με πληροφορίες από CNN
