Mimo ogromnych postępów w astronomii, wciąż nie wiemy dokładnie, jak duży jest stary jest Wszechświat i jakie są jego rozmiary. Badania odległości między galaktykami pomagają w tworzeniu dokładnych map kosmosu i docelowo mogą pomóc w rozwiązaniu największych zagadek nauki.
Zespół naukowców z University of Hawaiʻi at Mānoa (UH Mānoa) stworzył największą w historii kompilację odległości między poszczególnymi galaktykami. Mapa nazwana Cosmicflows-4 wykorzystuje osiem różnych metod i podaje dokładne odległości do 56 000 galaktyk. Szczegóły opublikowano w czasopiśmie The Astrophysical Journal.
Dokładne pomiary, ale jest z nimi pewien problem
Każda z galaktyk we Wszechświecie składa się z kilkuset miliardów gwiazd. Ale galaktyki nie są statyczne – im dalej od nas się znajdują, tym poruszają się szybciej, co jest konsekwencją ekspansji Wszechświata, która rozpoczęła się w momencie Wielkiego Wybuchu. Właśnie dlatego pomiary odległości galaktyk w połączeniu z informacjami o ich prędkościach oddalania się od nas, określają rozmiar Wszechświata i czas, jaki upłynął od jego narodzin.
Dr Brent Tully z UH Mānoa mówi:
Odkąd sto lat temu zidentyfikowano galaktyki jako oddzielne od Drogi Mlecznej, astronomowie próbowali zmierzyć ich odległości. Teraz, łącząc nasze dokładniejsze i obfitsze narzędzia, jesteśmy w stanie zmierzyć odległości galaktyk oraz związane z nimi tempo ekspansji Wszechświata i czas od narodzin Wszechświata z dokładnością do kilku procent.
Z nowo przeprowadzonych pomiarów wynika, że tempo ekspansji Wszechświata, czyli tzw. stała Hubble’a wynosi ok. 75 km/s/Mpc – przy czym Mpc to 1 megaparsek, czyli 3,26 mln lat świetlnych – z niewielką niepewnością statystyczną wynoszącą nie więcej niż 1,5%. To oznacza, że wiek Wszechświata to nieco ponad 13 mld lat.
Z pomiarami jest jednak pewien problem. Zgodnie ze standardowym modelem kosmologii stała Hubble’a powinna wynosić ok. 67,5 km/s/Mpc. Różnica między przewidywaniami teoretycznymi a zmierzonymi wynosi 7,5 km/s/Mpc i jest znacznie większa, niż się spodziewano. To oznacza, ze coś jest nie tak – albo istnieją fundamentalne luki w naszej wiedzy o Wszechświecie, albo gdzieś popełniono błąd w pomiarach. Trzeba to będzie sprawdzić w przyszłości.
Czytaj też:Związki budujące kwasy RNA znalezione w centrum naszej galaktyki. To stąd wzięło się życie?
Mapa Cosmicflows-4 jest wykorzystywana do badania tego, jak galaktyki poruszają się indywidualnie, pomijając ruch wynikający z ekspansji Wszechświata. Dzięki temu możemy odtworzyć orbity, po których poruszały się galaktyki od momentu ich uformowania, co pozwoli nam lepiej zrozumieć, w jaki sposób rozległe, zdominowane przez ciemną materię struktury Wszechświata formowały się przez eony.