Hubble telah mengidentifikasi kerutan yang tidak biasa dalam tingkat ekspansi alam semesta

(CNN) – Mengukur tingkat ekspansi alam semesta adalah salah satu tujuan utama Teleskop Luar Angkasa Hubble ketika diluncurkan pada tahun 1990.

Selama 30 tahun terakhir, Observatorium Luar Angkasa telah membantu para ilmuwan menemukan dan meningkatkan tingkat percepatan ini, serta menemukan kerutan misterius yang hanya dapat dipecahkan oleh fisika baru.

Hubble telah mendeteksi lebih dari 40 galaksi yang mengandung pulsar serta ledakan bintang yang disebut supernova untuk mengukur jarak kosmik yang lebih besar. Kedua fenomena ini membantu para astronom menentukan jarak astronomis sebagai penanda mil, yang menunjukkan tingkat ekspansi.

Dalam upaya mereka untuk memahami seberapa cepat alam semesta kita berkembang, para astronom telah membuat penemuan tak terduga pada tahun 1998: “energi gelap.” Fenomena ini bertindak sebagai kekuatan pendorong misterius yang mempercepat laju ekspansi.

Dan perkembangan lain: perbedaan yang tidak dapat dijelaskan antara tingkat ekspansi alam semesta lokal dan tingkat ekspansi alam semesta jauh segera setelah Big Bang.

Para ilmuwan tidak memahami paradoks, tetapi mereka mengakui bahwa itu aneh dan mungkin memerlukan fisika baru.

“Pengukuran paling akurat dari tingkat ekspansi alam semesta diperoleh dari standar emas teleskop dan penanda kemiringan kosmik,” kata Adam Rees, pemenang Hadiah Nobel dari Institut Sains Teleskop Luar Angkasa dan Profesor Terhormat di Universitas Johns Hopkins di Baltimore. pernyataan.

“Untuk itulah Teleskop Luar Angkasa Hubble dibuat, menggunakan teknologi terbaik yang kami tahu untuk melakukannya. Ini mungkin prestasi terbesar Hubble, karena dibutuhkan 30 tahun lagi usia Hubble untuk menggandakan ukuran sampel ini.”

dekade pengawasan

Teleskop ini dinamai astronom perintis Edwin Hubble, yang menemukan pada 1920-an bahwa awan jauh di alam semesta sebenarnya adalah galaksi. (meninggal tahun 1953).

Hubble dibangun di atas karya astronom Henrietta Swan-Levitt, yang pada tahun 1912 menemukan periode kecerahan pulsar yang disebut variabel Cepheid. Cepheid bertindak sebagai landmark kosmik, secara berkala mencerahkan dan meredup di galaksi kita dan di tempat lain.

Pekerjaan Hubble mengarah pada pengungkapan bahwa galaksi kita adalah salah satu dari banyak galaksi yang selamanya mengubah perspektif dan tempat kita di alam semesta. Sang astronom melanjutkan pekerjaannya dan menemukan bahwa galaksi-galaksi jauh tampak bergerak cepat, menunjukkan bahwa kita hidup di alam semesta yang mengembang yang dimulai dengan Big Bang.

Penemuan tingkat ekspansi alam semesta berkontribusi pada pemberian Hadiah Nobel Fisika 2011Diberikan kepada Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt, dan Riess “untuk penemuan percepatan perluasan alam semesta melalui pengamatan supernova jauh.”

Reiss terus memimpin SHOES, kependekan dari Supernova, H0, untuk persamaan energi gelap keadaan, sebuah kolaborasi ilmiah yang menyelidiki tingkat ekspansi alam semesta. Tim Anda menerbitkan artikel tentang Jurnal Astrofisika Yang memberikan pembaruan terbaru ke konstanta Hubble, karena laju ekspansi diketahui.

Kontradiksi yang belum terselesaikan

Mengukur objek yang jauh telah menciptakan “tangga jarak kosmik” yang dapat membantu para ilmuwan memperkirakan usia alam semesta dengan lebih baik dan memahami fondasinya.

Berbagai tim astronom yang menggunakan teleskop Hubble telah menghasilkan nilai konstanta Hubble sebesar 73, plus atau minus 1 kilometer per detik per megaparsec. (Satu megaparsec adalah satu juta parsec, atau 3,26 juta tahun cahaya.)

“Konstanta Hubble adalah angka yang sangat istimewa. Ini dapat digunakan untuk memasukkan jarum dari masa lalu ke masa kini untuk menguji pemahaman kita tentang alam semesta secara komprehensif. Ini membutuhkan sejumlah pekerjaan terperinci yang mengesankan,” kata Licia Verdi, seorang kosmolog di Institut Penelitian dan Studi Lanjutan Catalan dan Institut Kosmologi di Universitas Barcelona, ​​​​dalam sebuah pernyataan.

Tetapi tingkat sebenarnya yang diharapkan dari perluasan alam semesta lebih lambat daripada yang diamati oleh teleskop Hubble, menurut para astronom yang menggunakan Model Kosmologis Standar Alam Semesta (sebuah teori yang menyarankan komponen-komponen Ledakan Besar) dan pengukuran yang dilakukan oleh misi Planck. . Badan Antariksa Eropa antara 2009 dan 2013.

Observatorium Planck, observatorium ruang angkasa lain, digunakan untuk mengukur latar belakang gelombang mikro kosmik, atau radiasi sisa dari Big Bang 13,8 miliar tahun yang lalu.

Para ilmuwan dalam misi Planck mencapai konstanta Hubble sekitar 67,5 atau lebih, atau 0,5 kilometer per detik per megaparsec.

Teleskop Luar Angkasa James Webb, yang diluncurkan pada bulan Desember, akan dapat mengamati fitur-fitur Hubble pada resolusi yang lebih tinggi dan pada jarak yang lebih jauh, yang dapat membantu memahami perbedaan antara kedua angka tersebut.

Ini menghadirkan tantangan menarik bagi para kosmolog yang sebelumnya berusaha mengukur konstanta Hubble dan sekarang bertanya-tanya fisika tambahan apa yang dapat membantu mereka mengungkap misteri baru tentang alam semesta.

“Saya tidak terlalu peduli apa nilai penskalaan itu secara spesifik, tetapi saya suka menggunakannya untuk mempelajari alam semesta,” kata Reese.