Trong một bài đăng gần đây tôi đã viết về một nghiên cứu cho rằng năng lượng tối không cần thiết để giải thích các dịch chuyển đỏ của siêu tân tinh xa xôi. Tôi cũng đã đề cập đến việc chúng ta không nên loại bỏ năng lượng tối, bởi vì có một số biện pháp mở rộng vũ trụ độc lập mà don đòi hỏi phải có siêu tân tinh. Chắc chắn, một nghiên cứu mới đã đo được sự giãn nở của vũ trụ mà không cần tất cả những điều đó với siêu tân tinh. Nghiên cứu xác nhận năng lượng tối, nhưng nó cũng đặt ra một vài câu hỏi.
Thay vì đo độ sáng của siêu tân tinh, nghiên cứu mới này xem xét một hiệu ứng được gọi là thấu kính hấp dẫn. Vì trọng lực là một độ cong của không gian và thời gian, một chùm ánh sáng bị lệch khi nó đi qua gần một khối lượng lớn. Hiệu ứng này lần đầu tiên được quan sát bởi Arthur Eddington vào năm 1919 và là một trong những xác nhận đầu tiên về thuyết tương đối rộng.
Đôi khi hiệu ứng này xảy ra trên quy mô vũ trụ. Nếu một siêu tân tinh ở xa phía sau một thiên hà, thì ánh sáng của chuẩn tinh được uốn quanh thiên hà phía trước, tạo ra nhiều hình ảnh của chuẩn tinh. Chính sự thấu kính hấp dẫn của các quasar ở xa là trọng tâm của nghiên cứu mới này.
Vậy làm thế nào để đo lường sự giãn nở vũ trụ? Mỗi hình ảnh được thấu kính của một quasar gần một thiên hà được tạo ra bởi ánh sáng truyền đi một con đường khác nhau quanh thiên hà. Một số đường dẫn dài hơn và một số ngắn hơn. Vì vậy, ánh sáng từ chuẩn tinh cần một lượng thời gian khác nhau để đến với chúng ta. Chuẩn tinh không chỉ tạo ra một luồng ánh sáng ổn định, nhưng hơi nhấp nháy theo thời gian. Bằng cách đo độ nhấp nháy của từng ảnh quasar được thấu kính, nhóm nghiên cứu đã đo chênh lệch thời gian của từng đường và do đó khoảng cách của mỗi đường.
Biết được khoảng cách của mỗi đường dẫn hình ảnh, nhóm sau đó có thể tính toán kích thước của thiên hà. Đó là khác nhau từ kích thước rõ ràng của nó. Vì vũ trụ đang giãn nở, hình ảnh của thiên hà được kéo dài trên đường đến với chúng ta, vì vậy thiên hà có vẻ lớn hơn thực tế. Bằng cách so sánh kích thước rõ ràng của thiên hà với kích thước thực tế của nó được tính theo chuẩn tinh được thấu kính, bạn biết vũ trụ đã mở rộng bao nhiêu. Nhóm nghiên cứu đã làm điều này với rất nhiều chuẩn tinh có thấu kính và có thể tính được tốc độ giãn nở của vũ trụ.
Sự giãn nở vũ trụ thường được biểu thị bằng hằng số Hubble. Nghiên cứu mới nhất này có giá trị 74 (km / s) / Mpc cho hằng số Hubble, chỉ cao hơn một chút so với các phép đo siêu tân tinh. Với phạm vi không chắc chắn, các siêu tân tinh và các biện pháp thấu kính đồng ý.
Nhưng các phép đo này không đồng ý với các biện pháp khác, chẳng hạn như các biện pháp từ nền vi sóng vũ trụ, cho giá trị khoảng 67 (km / s) / Mpc. Đây là một vấn đề rất lớn. Bây giờ chúng tôi có nhiều biện pháp của hằng số Hubble bằng các phương pháp hoàn toàn độc lập và họ không đồng ý. Chúng tôi đang vượt ra ngoài cái gọi là Căng thẳng thành mâu thuẫn hoàn toàn.
Vì vậy, tinh chỉnh kết quả siêu tân tinh không phá bỏ năng lượng tối. Có vẻ như năng lượng tối là rất thật. Nhưng bây giờ rõ ràng có một cái gì đó chúng tôi không thể hiểu về nó. Nó có một bí ẩn nhiều dữ liệu cuối cùng có thể giải quyết, nhưng tại thời điểm này, nhiều dữ liệu đang cho chúng ta nhiều câu hỏi hơn là câu trả lời.
Tài liệu tham khảo: Wong, Kenneth C., et al. Dịch vụ H0LiCOW XIII. Đo H 2,4%0 từ các quasar có thấu kính: độ căng 5,3s giữa các đầu dò vũ trụ sớm và muộn.
