Kuriozitete

A po zgjerohet kozmosi? Misteri sesa i madh është Universi ynë

Universi është vërtet i madh. Kur shikojmë në ndonjë drejtim, rajonet më të dukshme të Universit vlerësohen të jenë rreth 46 miliard vjet dritë larg. Ky është një diametër prej 540 sektillion (ose 54 i ndjekur nga 22 zero) milje. Po ky është vetë një mendim i yni sepse askush nuk e di saktësisht sesa i madh është Universi realisht. Që kur Universi shprehu ekzistencën rreth 13.8 miliardë vjet më parë, është zgjedhur edhe më shumë. Por për shkak se askush nuk e di moshën e saktë të Universit, e bën të ndërlikuar të përkactohet sesa larg shtrihet përtej kufijve që asaj ne mund të shohim.

Një pronë që astronautët janë përpjekur të përdorin për të ndihmuar të gjejnë moshën e Universit, është njohur si Hubble Constant. “Është një matje sesa shpejt po zgjerohet Universi në kohën aktuale. Hubble Constant përcakton shkallën, madhësinë dhe moshën e tij”, thotë Wendy Freedman, një astrofizikane në Universitetin e Çikagos e cila ka kaluar karrierën e saj duke u marrë me këtë punë.

Universin duhet ta imagjinojmë si një tullumbace të hedhur në erë. Ndërsa yjet dhe galaktikat, si pika në sipërfaqe të tullumbaces, lëvizin larg njëri-tjetrit më shpejt, aq sa e madhe është distanca midis tyre. Nga perspektiva jonë, ajo që do të thotë kjo është sa më larg që është një galaktikë nga ne, aq më shpejt po zmbrapset.
Fatkeqësisht, sa më shumë që astronomët e masin këtë numër, aq më shumë duket se sfidojnë parashikimet e ndërtuara në kuptimin tonë të Universit. Një metodë e matjes së saj na jep drejtpërdrejt një vlerë të caktuar ndërsa një matje tjetër, e cila mbështetet në kuptimin tonë të parametrave të tjerë në lidhje me Universin, thotë diçka ndryshe. Ose matjet janë të gabuara, ose ka diçka me të meta në mënyrën sesi ne mendojmë se funksionon Universi. Por shkencëtarët besojnë se ata janë afër një përgjigjeje, kryesisht falë eksperimenteve dhe vëzhgimeve të reja që synojnë të zbulojnë saktësisht se çfarë është në të vërtetë Hubble Constant.

“Ajo me të cilën ne si kozmologë po përballemi është një sfidë inxhinierike: si ta masim këtë sasi sa më saktë të jetë e mundur?” thotë Rachael Beaton, një astronome që punon në Universitetin Princeton. Për të përmbushur këtë sfidë, thotë ajo, kërkon jo vetëm marrjen e të dhënave për t’i matur ato, por edhe kontrollimin e kryqëzuar të matjeve në sa më shumë mënyra të jetë e mundur. “Nga perspektiva ime si shkencëtare, kjo ndjehet më shumë si të krijosh një enigmë sesa të jesh brenda një misteri të stilit Agatha Christie”.

Matja e parë ndonjëherë e Hubble Constant në 1929 nga astronomi, Edwin Hubble, e përcaktoi atë në 500 km në sekondë për megaparsek (km / s / Mpc), ose 310 milje / s / Mpc. Kjo vlerë do të thotë që për çdo megaparsek (një njësi e distancës ekuivalente me 3.26 milion vjet drite) më larg nga Toka, galaktikat që shihni janë duke u larguar prej nesh 500 km / s (310 milje / s) më shpejt se ato megaparsek. Për më shumë se një shekull që nga vlerësimi i parë i Hubble për ritmin e zgjerimit kozmik, ky numër është rishikuar herë pas here. Vlerësimet e sotme e vendosin atë diku midis 67 dhe 74 km / s / Mpc (42-46 milje / s / Mpc).

Një pjesë e problemit është se Hubble Constant mund të jetë e ndryshme në varësi të mënyrës sesi matet. Shumica e përshkrimeve të mospërputhjes së Hubble Constant thonë se ekzistojnë dy mënyra për të matur vlerën e tij; e para shikon sesa shpejt galaktikat në afërsi po largohen nga ne ndërsa e dyta përdor sfondin mikrovalë kozmik (CMB), drita e parë që shpëtoi pas Big Bang .

Ne ende mund ta shohim këtë dritë sot, por për shkak të pjesëve të largëta të universit që zmadhohen nga ne, drita është shtrirë në valë radioje. Këto radio sinjale, të zbuluara në vitin 1960, na japin depërtimin më të hershëm të mundshëm për atë sesi dukej Universi, informon abcnews.al. Dy forca konkurruese; tërheqja e gravitetit dhe shtyrja e rrezatimit nga jashtë, luajtën një tërheqje kozmike me universin në fillimet e saj, e cila krijoi shqetësime që ende mund të shihen brenda sfondit mikrovalë kozmike si ndryshime të vogla në temperaturë.

Duke përdorur këto shqetësime, atëherë është e mundur të matet sesa shpejt Universi po zgjerohej menjëherë pas Big Bang dhe kjo më pas mund të zbatohet në Modelin Standard të Kozmologjisë për të nxjerrë shkallën e zgjerimit sot. Ky Model Standard është një nga shpjegimet më të mira që kemi për mënyrën sesi nisi Universi, nga çfarë është bërë dhe çfarë shohim rreth nesh sot.
Por ka një problem. Kur astronomët përpiqen të masin Hubble Constant duke parë sesi galaktikat afër po largohen nga ne, ata marrin një figurë tjetër.

“Nëse modeli (standard) është i saktë, atëherë do të imagjinonit se të dy vlerat; ato që matni sot në vend dhe vlera që nxirrni nga vëzhgimet e hershme do të pajtoheshin. Dhe ata nuk po e bëjnë”, thotë Freedman. Kur sateliti Planck i Agjencisë Europiane të Hapësirës (ESA) mati mospërputhjet në CMB, njëherë në 2014 dhe përsëri në 2018, vlera që del për konstantën e Hubble është 67.4 km (41.9 milje) / s / Mpc. Por kjo është rreth 9% më pak se vlera që kanë matur astronomët si Freedman kur shikojnë galaktikat aty pranë.

Matjet e mëtejshme të CMB në vitin 2020 duke përdorur Teleskopin Kozmologjik Atacama lidhen me të dhënat nga Planck. “Kjo ndihmon për të përjashtuar që ka pasur një problem sistematik me Planck nga disa burime”, thotë Beaton. Nëse matjet e CMB ishin të sakta, ajo linte njërën nga dy mundësitë: ose teknikat që përdorin dritën nga galaktikat aty pranë ishin të fikura, ose Modeli Standard i Kozmologjisë duhet të ndryshohet, informon abcnews.al.

Teknika e përdorur nga Freedman dhe kolegët e saj përfiton nga një lloj specifik ylli i quajtur variabël Cepheid. Zbuluar rreth 100 vjet më parë nga një astronom i quajtur Henrietta Leavitt, këta yje ndryshojnë shkëlqimin e tyre, duke pulsuar gjithnjë e më të ndritshëm gjatë ditëve ose javëve. Leavitt zbuloi se sa më i ndritshëm është ylli, aq më shumë kohë duhet për të ndriçuar, pastaj errësohet dhe pastaj ndriçohet përsëri. Tani, astronomët mund të tregojnë saktësisht sesa i ndritshëm është një yll duke studiuar këto impulse në shkëlqim. Duke matur sesa e ndritshme na shfaqet në Tokë dhe duke ditur se drita zbehet si një funksion i distancës, ajo siguron një mënyrë precize të matjes së distancës nga yjet. Freedman dhe ekipi i saj ishin të parët që përdorën variablat Cepheid për të matur konstantën e Hubble duke përdorur të dhëna nga Teleskopi Hapësinor Hubble. Në 2001, ata e matën atë me 72 km (45 milje) / s / Mpc.

Që atëherë, vlera nga studimi i galaktikave lokale ka qëndruar rreth së njëjtës pikë. Duke përdorur të njëjtin lloj yjesh, një ekip tjetër përdori Teleskopin Hapësinor Hubble në 2019 për të arritur në një shifër prej 74 km (46 milje) / s / Mpc. Pastaj vetëm disa muaj më vonë, një grup tjetër astrofizikanësh përdori një teknikë tjetër që përfshin dritën që vjen nga kuazarët për të marrë një vlerë prej 73 km (45 milje) / s / Mpc.

Nëse këto matje janë të sakta, atëherë Universi mund të fryhet më shpejt sesa lejojnë teoritë nën Modelin Standard të Kozmologjisë. Mund të nënkuptojë se ky model, dhe bashkë me të, përpjekja jonë më e mirë për të përshkruar natyrën themelore të Universit, duhet të përditësohet. Aktualisht, përgjigjja nuk është e sigurt, por nëse vërtetohet se është kështu, pasojat mund të jenë të mëdha. “Mund të na tregojë se diçka i mungon asaj që mendojmë se është modeli ynë standard”, thotë Freedman. “Ne nuk e dimë ende arsyen pse po ndodh kjo, por është një mundësi për një zbulim”.

Nëse Modeli Standard është i gabuar, një gjë që mund të nënkuptojë është se modelet tona të asaj që përbëhet nga Universi, sasitë relative të materies baronike, materia e errët, energjia e errët dhe rrezatimi, nuk janë mjaft të sakta. Dhe nëse Universi po zgjerohet me të vërtetë më shpejt sesa kemi menduar, ai mund të jetë shumë më i ri sesa 13.8 miliardë vjet saç dihet aktualisht. Një shpjegim alternativ për mospërputhjen është se pjesa e Universit në të cilën jetojmë është disi e ndryshme ose e veçantë krahasuar me pjesën tjetër të Universit, dhe ky ndryshim po shtrembëron matjet. Astronomët mendojnë se po arrijnë të përcaktojnë saktësisht se çfarë është Hubble Constant dhe cila prej matjeve është e saktë.

“Ajo që është emocionuese është që unë mendoj se ne me të vërtetë do ta zgjidhim këtë në një mënyrë mjaft të shkurtër, qoftë një vit apo dy ose tre. Ka kaq shumë gjëra që po vijnë në horizont që do të përmirësojnë saktësinë me të cilën ne mund të bëjmë këto matje që unë mendoj se do të arrijmë në fund të kësaj”, thotë Freedman. Shkencëtarët po përdorin vëzhguesin hapësinor Gaia që orbiton diellin. Gaia do t’u mundësojë shkencëtarëve të punojnë me saktësi sesa shpejt yjet po largohen nga Sistemi ynë Diellor.

Një tjetër strukturë që do të ndihmojë në përgjigjen e pyetjes se cila është vlera e Hubble Constant është Teleskopi Hapësinor James Webb, i cili pritet të vihet në punë në fund të vitit 2021. Duke studiuar gjatësinë e valës infra të kuqe, do të lejojë matje më të mira që nuk do të mbulohen nga pluhuri mes nesh dhe yjeve.
Nëse ata zbulojnë se ndryshimi në Hubble Constant vazhdon, sidoqoftë, do të jetë koha për fizikë të re. Dhe megjithëse janë ofruar shumë teori për të shpjeguar ndryshimin, asgjë nuk i përshtatet asaj që shohim rreth nesh. Çdo teori e mundshme ka një të metë. Për shembull, mund të ketë ekzistuar një lloj tjetër rrezatimi në universin e hershëm. Një tjetër mundësi është që energjia e errët mund të ndryshojë me kalimin e kohës./BBC
Artikulli nga Abigail Beall – BBC

Artikuj të ngjashëm

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Back to top button
Close
%d bloggers like this: