В космологията има нещо, което може да ни накара да напишем няколко учебника. Всичко е съсредоточено около измерването на разширяването на Вселената, което очевидно е доста ключова част от нашето разбиране за Космоса.
Разширяването на Вселената се регулира от две неща: тъмна енергия и тъмна материя. Те са като ин и ян на Космоса. Единият задвижва разширението, докато един поставя спирачките при разширяване. Тъмната енергия тласка Вселената към непрекъснато разширяване, докато тъмната материя осигурява гравитацията, която забавя разширяването. И досега Тъмната енергия изглежда е постоянна сила, която никога не се колебае.
Как се знае това? Е, космическият микровълнов фон (CMB) е един от начините за измерване на разширяването. CMB е като ехо от първите дни на Вселената. Това е доказателството, останало от момента около 380 000 години след Големия взрив, когато скоростта на разширяване на Вселената се стабилизира. CMB е източникът за повечето от това, което знаем за Dark Energy и Dark Matter. (Можете да чуете CMB за себе си, като включите домакинско радио и се настроите на статично. Малък процент от този статик е от CMB. Това е като да слушате ехото на Големия взрив.)
CMB е измерен и проучен доста задълбочено, най-вече от обсерваторията на Planck на ESA и от анизотропната сонда на Уилкинсън (WMAP). По-специално, Планк ни даде моментна снимка на ранната Вселена, която позволи на космолозите да прогнозират разширяването на Вселената. Но нашето разбиране за разширяването на Вселената идва не просто от изучаването на CMB, но и от Константата на Хъбъл.
Константата на Хъбъл е кръстена на Едвин Хъбъл, американски астроном, който наблюдава, че скоростта на разширяване на галактиките може да бъде потвърдена от червеното им изместване. Хъбъл също наблюдава променливи звезди на Цефеид, вид на стандартна свещ, която ни дава надеждни измервания на разстоянията между галактиките. Комбинирането на двете наблюдения, скоростта и разстоянието, даде измерване за разширяването на Вселената.
И така, ние имахме два начина да измерим разширяването на Вселената и те най-вече се съгласяват помежду си. Има несъответствия между двата от няколко процентни пункта, но това е в рамките на грешките в измерването.
Но сега нещо се промени.
В нов документ д-р Адам Риес от университета Джон Хопкинс и неговият екип съобщават за по-строго измерване на разширяването на Вселената. Риес и неговият екип използваха космическия телескоп Хъбъл, за да наблюдават 18 стандартни свещи в техните галактики-домакини и са намалили част от несигурността, присъща на миналите проучвания на стандартните свещи.
Резултатът от това по-точно измерване е, че константата на Хъбъл е усъвършенствана. А това от своя страна увеличи разликата между двата начина, по които се измерва разширяването на Вселената. Разликата между това, което ни казва константата на Хъбъл, е скоростта на разширяване и това, което CMB, измерено от космическия кораб Planck, ни казва, че е скоростта на разширение, сега е 8%. И 8% е твърде голямо разминаване, за да бъде обяснено като грешка в измерването.
Ефектът от това е, че може да се наложи да преразгледаме стандартния си модел на космология, за да отчитаме това по някакъв начин. И в момента можем само да гадаем какво може би трябва да бъде променено. Има обаче поне няколко кандидати.
Може да се съсредоточи около Dark Matter и как се държи. Възможно е Тъмната материя да бъде засегната от сила във Вселената, която не действа върху нищо друго. Тъй като толкова малко се знае за Dark Matter, а самото име е малко повече от заместител за нещо, за което сме почти напълно невежи, това би могло да бъде това.
Или може да има нещо общо с Тъмната енергия. Името му също наистина е просто заместител на нещо, за което почти нищо не знаем. Може би Тъмната енергия не е постоянна, както сме мислили, но се променя с времето, за да стане по-силна сега, отколкото в миналото. Това би могло да обясни разминаването.
Трета възможност е стандартните свещи да не са надеждните индикатори за разстояние, каквито сме смятали за такива. Преди сме усъвършенствали нашите измервания на стандартни свещи, може би ще го направим отново.
Където всичко това води, е отворена за спекулации в този момент. Скоростта на разширяване на Вселената се е променила преди; преди около 7,5 милиарда години той ускори. Може би се променя отново, точно в наше време. Тъй като тъмната енергия заема така нареченото празно пространство, може би повече от нея се създава, докато разширяването продължава. Може би стигаме до друга въртяща или балансираща точка.
Единственото сигурно е, че е загадка. Един, който ни кара да разберем.
