Một cái gì đó khác trong vũ trụ học có thể buộc chúng ta phải viết lại một vài cuốn sách giáo khoa. Tất cả đều tập trung vào việc đo lường sự giãn nở của Vũ trụ, rõ ràng là một phần khá quan trọng trong sự hiểu biết của chúng ta về vũ trụ.
Sự mở rộng của Vũ trụ được quy định bởi hai điều: Năng lượng tối và Vật chất tối. Họ giống như âm dương của vũ trụ. Một ổ đĩa mở rộng, trong khi một ổ đặt phanh mở rộng. Năng lượng tối đẩy vũ trụ liên tục giãn nở, trong khi Dark Matter cung cấp lực hấp dẫn làm chậm lại sự giãn nở đó. Và cho đến bây giờ, Dark Energy dường như là một thế lực không đổi, không bao giờ dao động.
Làm thế nào điều này được biết đến? Chà, Bối cảnh vi sóng vũ trụ (CMB) là một cách đo độ giãn nở. CMB giống như một tiếng vang từ những ngày đầu của Vũ trụ. Nó đã đưa ra bằng chứng để lại từ thời điểm khoảng 380.000 năm sau Vụ nổ lớn, khi tốc độ mở rộng của Vũ trụ ổn định. CMB là nguồn cho hầu hết những gì chúng ta biết về Năng lượng tối và Vật chất tối. (Bạn có thể tự mình nghe CMB bằng cách bật radio gia đình và điều chỉnh thành tĩnh. Một tỷ lệ nhỏ của tĩnh đó là từ CMB. Nó giống như nghe tiếng vang của Vụ nổ lớn.)
CMB đã được đo lường và nghiên cứu khá kỹ lưỡng, đáng chú ý nhất là Đài quan sát ESA Láo Planck và Máy dò dị hướng vi sóng Wilkinson (WMAP). Planck, đặc biệt, đã cho chúng ta một bức ảnh chụp Vũ trụ sơ khai cho phép các nhà vũ trụ dự đoán sự giãn nở của Vũ trụ. Nhưng sự hiểu biết của chúng tôi về sự mở rộng của Vũ trụ không chỉ xuất phát từ việc nghiên cứu CMB, mà còn từ Hubble Constant.
Hằng số Hubble được đặt theo tên của Edwin Hubble, một nhà thiên văn học người Mỹ đã quan sát thấy rằng tốc độ mở rộng của các thiên hà có thể được xác nhận bằng dịch chuyển đỏ của chúng. Hubble cũng quan sát các ngôi sao biến Cepheid, một loại nến tiêu chuẩn cho chúng ta các phép đo đáng tin cậy về khoảng cách giữa các thiên hà. Kết hợp hai quan sát, vận tốc và khoảng cách, tạo ra một phép đo cho sự giãn nở của Vũ trụ.
Vì vậy, chúng tôi đã có hai cách để đo lường sự giãn nở của Vũ trụ và họ chủ yếu đồng ý với nhau. Có một số điểm khác biệt giữa hai trong số một vài điểm phần trăm, nhưng điều đó nằm trong phạm vi của các lỗi đo lường.
Nhưng bây giờ một cái gì đó đã thay đổi.
Trong một bài báo mới, Tiến sĩ Adam Riess của Đại học Johns Hopkins và nhóm của ông đã báo cáo một phép đo nghiêm ngặt hơn về sự giãn nở của Vũ trụ. Riess và nhóm của ông đã sử dụng Kính thiên văn vũ trụ Hubble để quan sát 18 ngọn nến tiêu chuẩn trong các thiên hà chủ của chúng và đã làm giảm một số sự không chắc chắn vốn có trong các nghiên cứu trước đây về nến tiêu chuẩn.
Kết quả của phép đo chính xác hơn này là hằng số Hubble đã được tinh chỉnh. Và điều đó, đến lượt nó, đã làm tăng sự khác biệt giữa hai cách đo độ giãn nở của Vũ trụ. Khoảng cách giữa hằng số Hubble cho chúng ta biết là tốc độ mở rộng và CMB, được đo bằng tàu vũ trụ Planck, cho chúng ta biết là tốc độ mở rộng, hiện là 8%. Và 8% là sự khác biệt quá lớn để được giải thích là lỗi đo lường.
Sự sụp đổ từ điều này là chúng ta có thể cần phải sửa đổi mô hình vũ trụ tiêu chuẩn của mình để giải thích cho điều này, bằng cách nào đó. Và ngay bây giờ, chúng ta chỉ có thể đoán những gì có thể cần phải thay đổi. Có ít nhất một vài ứng cử viên, mặc dù.
Nó có thể tập trung xung quanh Dark Matter và cách nó hoạt động. Nó có thể là Dark Matter bị ảnh hưởng bởi một thế lực trong Vũ trụ mà không hành động trên bất cứ thứ gì khác. Vì rất ít thông tin về Dark Matter, và bản thân cái tên này không chỉ là một người giữ chỗ cho một thứ mà chúng ta gần như hoàn toàn không biết gì, đó có thể là nó.
Hoặc, nó có thể là một cái gì đó để làm với Năng lượng tối. Tên của nó cũng vậy, thực sự chỉ là một giữ chỗ cho một cái gì đó mà chúng ta gần như không biết gì. Có thể Năng lượng tối không phải là hằng số, như chúng ta đã nghĩ, nhưng thay đổi theo thời gian để trở nên mạnh mẽ hơn so với trong quá khứ. Điều đó có thể giải thích cho sự khác biệt.
Khả năng thứ ba là nến tiêu chuẩn không phải là chỉ số đáng tin cậy về khoảng cách mà chúng tôi nghĩ rằng chúng là. Chúng tôi đã tinh chỉnh số đo của chúng tôi về nến tiêu chuẩn trước đây, có thể chúng tôi sẽ một lần nữa.
Trường hợp này tất cả các khách hàng tiềm năng được mở cho đầu cơ tại thời điểm này. Tốc độ mở rộng của Vũ trụ đã thay đổi trước đó; khoảng 7,5 tỷ năm trước nó đã tăng tốc. Có lẽ nó thay đổi một lần nữa, ngay bây giờ trong thời đại của chúng ta. Vì Năng lượng tối chiếm cái gọi là không gian trống, có thể phần lớn nó được tạo ra khi sự mở rộng tiếp tục. Có lẽ chúng tôi đạt đến một điểm tới hạn hoặc cân bằng.
Điều duy nhất chắc chắn là nó là một bí ẩn. Một trong đó chúng ta được thúc đẩy để hiểu.
