Stała Hubble’a to wartość opisująca tempo rozszerzania się Wszechświata. Przed wystrzeleniem w 1990 roku Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, owocu współpracy pomiędzy NASA i ESA, różne obliczenia stałej Hubble’a różniły się między sobą o czynnik ok. 2. W późnych latach 90. określono tę wartość z pewnością do 10%, spełniając tym samym jedną z głównych misji teleskopu. Natomiast w roku 2016, astronomowie przy użyciu Hubble’a odkryli, że Wszechświat rozszerza się od 5 do 9% szybciej, niż sądzono wcześniej. Dokonano tego, udoskonalając pomiary stałej Hubble’a i redukując niepewności do 2,4%. W 2017 roku niezależne obliczenia potwierdziły ten wynik. Obecnie niepewność co do wartości stałej Hubble’a wynosi jedynie 1,9%. Odpowiedzialnym za te badania jest amerykański astrofizyk, laureat Nagrody Nobla — Adam Riess. Jego zespół wykorzystał do obliczeń cefeidy, czyli pulsujące gwiazdy znajdujące się w sąsiedniej galaktyce, Wielkim Obłoku Magellana, oddalonym od nas o 162 tysiące lat świetlnych.

W miarę jak pomiary zespołu Riessa stawały się coraz bardziej precyzyjne, wyniki ich obliczeń stałej Hubble’a pozostawały sprzeczne z wartością wynikającą z obserwacji rozszerzania się wczesnego Wszechświata, dokonanych przez Plancka — misję satelity Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA). Pomiary tego satelity pozwoliły stworzyć dokładniejszą mapę mikrofalowego promieniowania tła — „poświaty” pozostającej wciąż po Wielkim Wybuchu.

Mgławica emisyjna LHA-120-N11 w obserwowanym Wielkim Obłoku Magellana

Najnowsza wyliczona wartość stałej Hubble’a wynosi 74,03 (km/s)/Mpc [kilometry na sekundę na megaparsek]. Wynik ten oznacza, że na każde 3,3 miliona lat świetlnych (1 Mpc), który oddziela nas od danej galaktyki, wydaje się, że porusza się ona o około 74 km/s szybciej. Jest to właśnie skutek rozszerzania się Wszechświata. Wartość ta wskazuje, że Wszechświat rozszerza się z tempem ok. 9% szybszym niż to wskazywane przez obserwacje satelity Planck (wskazał on tempo 67,4 (km/s)/Mpc).

Obecne modele kosmologiczne wskazują, że obserwowane wartości tempa ekspansji powinny być równe tym wynikającym z mikrofalowego promieniowania tła. Ze względu na wyjaśnienie rozbieżności między tymi wynikami, niezbędne może okazać się poszukiwanie nowych zależności fizycznych. Pomimo przedstawionych teorii, między innymi o kluczowym wpływie ciemnej energii bądź ciemnej materii, żadna z nich nie była dotychczas ostatecznym wyjaśnieniem dla tej rozbieżności.

Artykuł napisała Marta Resiak.

Autor

Redakcja AstroNETu
Redakcja AstroNETu