Astronomer har just gjort en ny mätning av Hubble Constant, hastigheten med vilken universum expanderar, och det stämmer inte riktigt med en annan uppskattning av samma antal. Denna skillnad kan antyda till "ny fysik" bortom den vanliga modellen för kosmologi, enligt laget, som inkluderar fysiker från University of California, Davis, som gjorde observationen.

Hubble Constant tillåter astronomer att mäta universums skala och ålder och mäta avståndet till de mest avlägsna föremål vi kan se, sa Chris Fassnacht, en fysikprofessor vid UC Davis och medlem i det internationella H0LiCOW -samarbetet som utförde arbetet.

Leds av Sherry Suyu vid Max Planck Institute for Astrophysics i Tyskland, H0LICOW-teamet använde rymdteleskopet NASA/ESA Hubble och andra rymd- och jordbaserade teleskop, inklusive Keck -teleskopen på Hawaii, att observera tre galaxer och komma fram till en oberoende mätning av Hubble Constant. Eduard Rusu, en postdoktor vid UC Davis, är författare till ett av fem artiklar som beskriver verket, som ska publiceras i Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society .

"Hubble -konstanten är avgörande för modern astronomi eftersom den kan hjälpa till att bekräfta eller motbevisa om vår bild av universum - bestående av mörk energi, mörk materia och normal materia - är faktiskt korrekt, eller om vi saknar något grundläggande, "Sa Suyu.

Mörk energi är en mystisk kraft som utgör cirka tre fjärdedelar av universum och driver kosmisk expansion. Mörk materia utgör ungefär en fjärdedel av universum och utövar ett gravitationstryck på synliga, "normal" materia och ljus.

Gravitationslinser böjer ljus från Quasar

H0LiCOW -astronomerna mätte Hubble Constant genom att utnyttja massiva galaxer som fungerar som "gravitationella linser, "böjer ljus från ett ännu mer avlägset föremål.

De studerade tre sådana galaxer, var och en böjer ljus från en ännu mer avlägsen kvasar, ett kosmiskt objekt vars ljusstyrka varierar slumpmässigt. I varje fall skapar gravitationslinsen flera bilder av kvasaren.

Eftersom massan inte är jämnt fördelad genom dessa massiva galaxer, vissa områden böjer eller saktar ljuset mer än andra. Så ljus från kvasaren kommer fram vid lite olika tider beroende på vilken rutt det tar genom linsen, precis som förare som körde från en stad till en annan samtidigt, men resa på olika vägar, kommer vid olika tidpunkter. Genom att analysera den "trafikförsening, "forskarna kunde komma fram till en siffra för Hubble Constant.

Rusus bidrag var att mäta fördelningen av massa längs siktlinjen från kvasar till teleskop. Andra teammedlemmar mätte tidsfördröjningen för ljus, och fördelningen av massa inom linsgalaxen.

"Dessa tre saker gör att vi kan få ett exakt mått på Hubble Constant, "Sa Fassnacht.

Hint om ny fysik

Hubble Constant -uppskattningen från H0LiCOW, 71,9 ± 2,7 kilometer per sekund per megaparsek, är korrekt till 3,8 procent. Figuren överensstämmer med mätningar av andra astronomer baserat på observationer av supernovor, eller av variabla stjärnor som kallas Cepheids. Men dessa uppskattningar skiljer sig ganska mycket från de som erhålls från rymdteleskopet Planck, som mätte strålning från den kosmiska mikrovågsbakgrunden.

Planck -mätningen bygger på vissa antaganden, till exempel att universum är plant, Sa Fassnacht. Eller, skillnaden kan vara en statistisk fluktuation som kommer att försvinna när uppskattningarna blir bättre - eller det kan vara något mer spännande.

"Om du fortfarande ser något när felstaplarna krymper, kanske är det ny fysik, bortom standardmodellen för kosmologi, "Sa Fassnacht.

H0LiCOW -teamet planerar att krympa dessa felstaplar genom att utföra samma mätningar för upp till 100 linserade kvasarer, Sa Fassnacht.