• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Nytt tillvägagångssätt förfinar Hubbles konstant och universums ålder

    Kredit:CC0 Public Domain

    Att använda kända avstånd på 50 galaxer från jorden för att förfina beräkningar i Hubbles konstant, en forskargrupp ledd av en astronom vid University of Oregon uppskattar universums ålder till 12,6 miljarder år.

    Tillvägagångssätt för att datera Big Bang, som födde universum, förlita sig på matematik och beräkningsmodellering, använda avståndsuppskattningar av de äldsta stjärnorna, galaxernas beteende och hastigheten för universums expansion. Tanken är att beräkna hur lång tid det skulle ta alla objekt att återgå till början.

    En nyckelberäkning för dejting är Hubbles konstant, uppkallad efter Edwin Hubble som först beräknade universums expansionshastighet 1929. En annan ny teknik använder observationer av överbliven strålning från Big Bang. Den kartlägger stötar och vickningar i rumtiden - den kosmiska mikrovågsbakgrunden, eller CMB – och reflekterar förhållandena i det tidiga universum som ställts in av Hubbles konstant.

    Dock, metoderna når olika slutsatser, sa James Schombert, professor i fysik vid UO. I en tidning publicerad 17 juli i Astronomisk tidskrift , han och kollegor avslöjar ett nytt tillvägagångssätt som omkalibrerar ett avståndsmätverktyg känt som den baryoniska Tully-Fisher-relationen oberoende av Hubbles konstant.

    "Problemet med avståndsskala, som det är känt, är otroligt svårt eftersom avstånden till galaxer är stora och vägvisarna för deras avstånd är svaga och svåra att kalibrera, sa Schombert.

    Schomberts team räknade om Tully-Fisher-metoden, använda exakt definierade avstånd i en linjär beräkning av de 50 galaxerna som guider för att mäta avstånden för 95 andra galaxer. Universum, han noterade, styrs av en serie matematiska mönster uttryckta i ekvationer. Det nya tillvägagångssättet tar mer exakt hänsyn till galaxernas massa och rotationskurvor för att omvandla dessa ekvationer till siffror som ålder och expansionshastighet.

    Hans teams tillvägagångssätt bestämmer Hubbles konstant – universums expansionshastighet – vid 75,1 kilometer per sekund per megaparsek, ge eller ta 2.3. En megaparsec, en gemensam enhet för rymdrelaterade mått, är lika med en miljon parsecs. En parsec är cirka 3,3 ljusår.

    Alla Hubbles konstanta värden lägre än 70, hans team skrev, kan uteslutas med 95 procents tillförsikt.

    Traditionellt använda mättekniker under de senaste 50 åren, Schombert sa, har satt värdet till 75, men CMB beräknar en hastighet på 67. CMB-tekniken, medan du använder olika antaganden och datorsimuleringar, bör fortfarande komma fram till samma uppskattning, han sa.

    "Spänningen i fältet beror på att den inte gör det, ", sade Schombert. "Denna skillnad ligger långt utanför observationsfelen och orsakade en hel del friktion i det kosmologiska samhället."

    Beräkningar från observationer av NASA:s Wilkinson Microwave Anisotropy Probe 2013 satte universums ålder till 13,77 miljarder år, som, för tillfället, representerar standardmodellen för Big Bang-kosmologi. De olika Hubbles konstanta värden från de olika teknikerna uppskattar i allmänhet universums ålder till mellan 12 miljarder och 14,5 miljarder år.

    Den nya studien, delvis baserat på observationer gjorda med Spitzer Space Telescope, lägger till ett nytt element till hur beräkningar för att nå Hubbles konstant kan ställas in, genom att införa en rent empirisk metod, använda direkta observationer, för att bestämma avståndet till galaxer, sa Schombert.

    "Vårt resulterande värde ligger på överkanten av de olika kosmologiska skolorna, signalerar att vår förståelse av universums fysik är ofullständig med hoppet om ny fysik i framtiden, " han sa.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com