Quanto velocemente si sta espandendo l'universo? È complicato, show hubble

Il telescopio spaziale di Hubble potrebbe essere meglio conosciuto dal pubblico per le splendide immagini dello spazio che cattura, ma è più famoso tra gli astronomi per la produzione di intuizioni rivoluzionarie sull'espansione dell'universo. Prima del lancio del telescopio, gli scienziati sapevano che l'universo si stava espandendo, ma non sapevano quanto velocemente stava accadendo questa espansi1. I risultati di Hubble negli anni '90 hanno bloccato questa figura con precisione per la prima volta.

Il tasso di espansione dell'universo è chiamato la costante di Hubble (chiamato, come il telescopio, dopo l'astronomo Edwin Hubble che ha trovato la prima prova dell'universo che si espande negli anni '20 e '30) ed è uno dei numeri più importanti in cosmologia. Questa costante è importante per capire come si è evoluto l'universo e per individuare quanti anni ha l'universo poiché l'espansione può essere fatta risalire al Big Bang. Prima del lancio del telescopio spaziale di Hubble, gli scienziati hanno messo l'età dell'universo in qualsiasi luogo tra 8 miliardi di anni e 20 miliardi di anni. Grazie a Hubble Data, questa cifra è stata perfezionata a 13,8 miliardi di anni molto più accurati.

Ciò non significa che il lavoro sia fatto però. Negli anni 2000, la stima per la costante di Hubble era abbastanza accurata, a 72 chilometri al secondo per megaparersec, ma questo ha avuto un errore di più o meno 8. Da allora, questa cifra è stata sempre più perfezionata, con una recente scoperta di una recente scoperta di 74.03 nel 2019.

Tuttavia, c'è un nodo in questa spiegazi1. Il tasso di espansione misurato da Hubble e altri telescopi non è d'accordo con il tasso previsto dai dati delle prime fasi dell'universo. Quindi i ricercatori hanno utilizzato i dati di Hubble in un progetto chiamato scarpe che utilizzavano entrambe le stelle variabili chiamate cefeidi e le supernova di tipo IA come marcatori di miglia per misurare le distanze, al fine di ottenere la misurazione più precisa ma della costante di Hubble.

“Questo è ciò che il telescopio spaziale Hubble è stato costruito per fare, usando le migliori tecniche che sappiamo per farlo. Questo è probabilmente l'opus Magnum di Hubble, perché ci vorrebbero altri 30 anni di vita di Hubble anche per raddoppiare questa dimensione del campione ", ha affermato Adam Riess, autore principale dello studio, in una nota. "Stai ottenendo la misura più precisa del tasso di espansione per l'universo dal gold standard dei telescopi e dei marcatori del miglio cosmico."

La squadra di Riess ha esaminato 42 esplosioni di Supernova, che fungono da marcatori di distanza, e sono stati in grado di affinare una figura di 73,04 per la costante di Hubble, con un'incertezza di soli 1,04. Questo è otto volte più preciso di quanto Hubble dovesse essere in grado di produrre quando è stato lanciato.

Tuttavia, anche a questa precisione, esiste ancora una discrepanza tra questo numero e quella prevista dai dati del primo universo, che viene misurato osservando lo sfondo cosmico a microonde. Questi risultati prevedono che la costante di Hubble dovrebbe essere di circa 67.

Quindi il mistero rimane e gli astronomi non hanno una spiegazione del perché questi numeri differiscono. La discrepanza potrebbe indicare un tipo completamente nuovo di fisica che dobbiamo ancora conoscere.

Per ora, tuttavia, il numero per la costante di Hubble misurata guardando l'universo di oggi è accurato quanto è probabile che ottenga.

"La costante di Hubble è un numero molto speciale", ha affermato la cosmologa Licia Verde nella dichiarazi1. “Può essere usato per infilare un ago dal passato al presente per un test end-to-end della nostra comprensione dell'universo. Ciò ha richiesto una quantità fenomenale di lavori dettagliati. "

La ricerca sarà pubblicata sulla rivista astrofisica.