Hubble loại bỏ một thay thế cho năng lượng tối

Pin
Send
Share
Send

Từ một thông cáo báo chí của NASA:

Các nhà thiên văn học sử dụng Kính viễn vọng Không gian Hubble của NASA đã loại trừ một lý thuyết thay thế về bản chất của năng lượng tối sau khi tính toán lại tốc độ giãn nở của vũ trụ với độ chính xác chưa từng có.

Vũ trụ dường như đang mở rộng với tốc độ ngày càng tăng. Một số người tin rằng đó là bởi vì vũ trụ chứa đầy một năng lượng tối hoạt động theo cách ngược lại của trọng lực. Một thay thế cho giả thuyết đó là một bong bóng khổng lồ của không gian tương đối trống trải tám tỷ năm ánh sáng bao quanh khu vực thiên hà của chúng ta. Nếu chúng ta sống gần trung tâm của khoảng trống này, việc quan sát các thiên hà bị đẩy ra xa nhau với tốc độ gia tốc sẽ là một ảo ảnh.

Giả thuyết này đã bị vô hiệu vì các nhà thiên văn học đã tinh chỉnh hiểu biết của họ về tốc độ mở rộng hiện tại của vũ trụ. Adam Riess thuộc Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian (STScI) và Đại học Johns Hopkins ở Baltimore, Md., Dẫn đầu nghiên cứu. Các quan sát của Hubble được thực hiện bởi GIÀY (Supernova H0 đối với nhóm Phương trình trạng thái) hoạt động để tinh chỉnh độ chính xác của hằng số Hubble thành độ chính xác cho phép mô tả rõ hơn hành vi của năng lượng tối. Các quan sát đã giúp xác định một con số cho tốc độ mở rộng hiện tại của vũ trụ đến mức không chắc chắn chỉ là 3,3%. Phép đo mới giúp giảm 30% sai số so với phép đo tốt nhất trước đó của Hubble vào năm 2009. Kết quả Riess đã xuất hiện trong số ra ngày 1 tháng 4 của Tạp chí Vật lý thiên văn.

Chúng tôi đang sử dụng máy ảnh mới trên Hubble giống như một khẩu súng radar cảnh sát để bắt tốc độ vũ trụ, ông Ri Riess nói. Có vẻ như nó giống như năng lượng tối của nó, đó là cách nhấn bàn đạp ga.

Đội Riess Cảnh trước tiên phải xác định khoảng cách chính xác đến các thiên hà gần và xa Trái đất. Nhóm nghiên cứu đã so sánh những khoảng cách đó với tốc độ mà các thiên hà dường như đang rút đi vì sự giãn nở của không gian. Họ đã sử dụng hai giá trị đó để tính hằng số Hubble, con số liên quan đến tốc độ mà một thiên hà dường như lùi dần về khoảng cách của nó với Dải Ngân hà. Do các nhà thiên văn học không thể đo khoảng cách vật lý đến các thiên hà, nên các nhà nghiên cứu phải tìm ra các ngôi sao hoặc các vật thể khác đóng vai trò là thước đo vũ trụ đáng tin cậy. Đây là những vật thể có độ sáng nội tại, độ sáng không bị mờ bởi khoảng cách, bầu khí quyển hoặc bụi sao, được biết đến. Do đó, khoảng cách của chúng có thể được suy ra bằng cách so sánh độ sáng thực sự của chúng với độ sáng rõ ràng của chúng khi nhìn từ Trái đất.

Để tính toán khoảng cách xa hơn, nhóm Riess Cảnh đã chọn một lớp sao nổ đặc biệt gọi là siêu tân tinh loại 1a. Những vụ nổ sao này đều bùng phát với độ sáng tương tự và đủ rực rỡ để có thể nhìn thấy xa trên vũ trụ. Bằng cách so sánh độ sáng rõ ràng của siêu sao loại 1a và các sao Cepheid đang dao động, các nhà thiên văn học có thể đo chính xác độ sáng nội tại của chúng và do đó tính toán khoảng cách với siêu tân tinh loại Ia trong các thiên hà xa xôi.

Sử dụng độ sắc nét của Máy ảnh trường rộng 3 (WFC3) mới để nghiên cứu thêm các ngôi sao dưới ánh sáng nhìn thấy và cận hồng ngoại, các nhà khoa học đã loại bỏ các lỗi hệ thống được đưa ra bằng cách so sánh các phép đo từ các kính thiên văn khác nhau.

Lucas WFC3 là máy ảnh tốt nhất từng được tung ra trên Hubble để thực hiện các phép đo này, cải thiện độ chính xác của các phép đo trước đó trong một phần nhỏ thời gian trước đó, ông Lucas Macri, cộng tác viên của Nhóm SHOES từ Texas A & M ở College Station.

Biết được giá trị chính xác của tốc độ mở rộng vũ trụ, hạn chế hơn nữa phạm vi sức mạnh tối tăm của năng lượng tối và giúp các nhà thiên văn học thắt chặt ước tính của họ về các tính chất vũ trụ khác, bao gồm hình dạng vũ trụ và đội hình neutrino, hoặc các hạt ma quái, lấp đầy vũ trụ sơ khai.

Jon Thomasse, giám đốc bộ phận vật lý thiên văn tại Trụ sở NASA ở Washington, nói rằng, Thomas Thomas Edison đã từng nói rằng "mọi nỗ lực sai lầm bị loại bỏ là một bước tiến, và nguyên tắc này vẫn chi phối cách các nhà khoa học tiếp cận các bí ẩn của vũ trụ. Bằng cách làm sai lệch giả thuyết bong bóng về sự mở rộng đang tăng tốc, các sứ mệnh của NASA như Hubble đưa chúng ta đến gần hơn với mục tiêu cuối cùng là tìm hiểu đặc tính đáng chú ý này của vũ trụ của chúng ta.

Pin
Send
Share
Send