Δύο νέες έρευνες υποστηρίζουν ότι το τοπικό σύμπαν επεκτείνεται με χαμηλότερο ρυθμό από ό,τι πιστεύαμε, φέρνοντας τις μετρήσεις πιο κοντά στις εκτιμήσεις που προκύπτουν από την ακτινοβολία του πρώιμου σύμπαντος. Αν επιβεβαιωθεί, το εύρημα θα μπορούσε να απαντήσει σε ένα από τα μεγαλύτερα ανοιχτά ερωτήματα της σύγχρονης κοσμολογίας.
Εδώ και χρόνια, οι αστρονόμοι αντιμετωπίζουν ένα επίμονο πρόβλημα: δύο διαφορετικές μέθοδοι μέτρησης του ρυθμού επέκτασης του σύμπαντος δίνουν αποτελέσματα που δεν συμφωνούν μεταξύ τους. Το φαινόμενο αυτό έχει αποκτήσει το δικό του όνομα — «τάση Hubble» — και έχει γίνει ένας από τους μεγαλύτερους πονοκεφάλους της σύγχρονης κοσμολογίας. Δύο νέες μελέτες, που δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Astronomy & Astrophysics, προτείνουν μια τρίτη οδό μέτρησης — και τα αποτελέσματά τους είναι εκπληκτικά.
Η σταθερά Hubble — που πήρε το όνομά της από τον αστρονόμο Edwin Hubble, ο οποίος ανακάλυψε στις αρχές του 20ού αιώνα ότι το σύμπαν διαστέλλεται — εκφράζει πόσο γρήγορα απομακρύνονται οι γαλαξίες μεταξύ τους. Όταν οι επιστήμονες τη μετρούν παρατηρώντας κοντινές εκρήξεις υπερκαινοφανών αστέρων τύπου Ia, βρίσκουν περίπου 73 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο ανά megaparsec. Όταν όμως ξεκινούν από την κοσμική μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου — το «πρώτο φως» του σύμπαντος, που εκπέμφθηκε λίγο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη — και εφαρμόζουν το καθιερωμένο κοσμολογικό μοντέλο, καταλήγουν σε 68. Η διαφορά φαίνεται μικρή, αλλά στην κοσμολογία είναι τεράστια.
Οι δύο νέες ερευνητικές ομάδες επέλεξαν διαφορετική προσέγγιση: αντί για υπερκαινοφανείς ή ακτινοβολία υποβάθρου, μελέτησαν την κίνηση γαλαξιών μέσα σε δύο κοντινές ομάδες — την ομάδα Centaurus A και την ομάδα M81. Οι γαλαξίες αυτοί βρίσκονται σε μια διαρκή «διελκυστίνδα»: η βαρύτητα τους τραβά ο ένας προς τον άλλον, ενώ η επέκταση του σύμπαντος τους σπρώχνει να απομακρυνθούν. Αναλύοντας αυτή την ισορροπία, οι ερευνητές μπόρεσαν να υπολογίσουν τον τοπικό ρυθμό επέκτασης.
Το αποτέλεσμα ήταν απρόσμενο: 64 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο ανά megaparsec — ακόμα χαμηλότερο και από την εκτίμηση που προκύπτει από την κοσμική ακτινοβολία. Αυτό υποδηλώνει ότι μέρος της «τάσης Hubble» μπορεί να οφείλεται όχι σε κάποιο άγνωστο συστατικό του σύμπαντος, αλλά σε συστηματικά σφάλματα στις μεθόδους μέτρησης που χρησιμοποιούμε μέχρι σήμερα. Με άλλα λόγια, ίσως δεν χρειαζόμαστε νέα φυσική για να λύσουμε το πρόβλημα — ίσως χρειαζόμαστε απλώς καλύτερα εργαλεία.
Οι ερευνητές ανακάλυψαν επίσης κάτι ενδιαφέρον για τη δομή αυτών των γαλαξιακών ομάδων: ο κυρίαρχος γαλαξίας της ομάδας Centaurus A δεν κυριαρχεί τελικά μόνος του, αλλά σχηματίζει ένα δίδυμο σύστημα με τον γαλαξία M83. Επιπλέον, τα φωτεινότερα μέλη κάθε ομάδας συγκεντρώνουν το μεγαλύτερο μέρος της συνολικής μάζας — κάτι που σημαίνει ότι δεν χρειάζεται να υποθέσουμε τεράστιες αόρατες «φωτοστέφανες» σκοτεινής ύλης για να εξηγήσουμε την κίνηση των γαλαξιών. Αυτό αντιφάσκει με ορισμένες από τις πιο δημοφιλείς κοσμολογικές προσομοιώσεις.
Φυσικά, δύο γαλαξιακές ομάδες δεν αρκούν για να ανατρέψουν δεκαετίες κοσμολογικής έρευνας. Το επόμενο βήμα είναι να εφαρμοστεί η ίδια μέθοδος σε περισσότερες ομάδες, σε μεγαλύτερες αποστάσεις — κάτι που θα γίνει εφικτό με τα δεδομένα του τηλεσκοπίου 4MOST. Μέχρι τότε, η τάση Hubble παραμένει ανοιχτή υπόθεση. Αλλά για πρώτη φορά εδώ και καιρό, φαίνεται ότι η απάντηση μπορεί να κρύβεται όχι σε κάποια εξωτική νέα φυσική, αλλά στον τρόπο που κοιτάμε τον ουρανό.
