Astronomia
Jak stary jest Wszechświat? Nowe badania nie zgadzają się o… miliard lat

Wszechświat lubi sobie z nami pogrywać, jeśli chodzi o jego wiek, ale astronomowie wierzą, że obecnie mamy już całkiem przekonujące dane. Ale czy na pewno? Z najnowszych badań wynika, że rozbieżności mogą sięgać miliarda lat.

Obecnie szeroko akceptowany przez środowiska naukowe wiek wszechświata wynosi 13,8 mld lat, ale ustalenie tej wartości wcale nie jest takie łatwe. W grę wchodzą liczne wartości i zmienne, które należy wyliczyć, a następnie ze sobą skonfrontować i wystarczy przyjąć różne metody, żeby wyniki też znacząco się od siebie różniły. Jedna z nich zakłada skorzystanie ze stałej Hubble’a i przyjęcie, że ponieważ wszechświat nieustannie się rozszerza i to w tempie przyspieszającym, to im dalej znajduje się obiekt, tym szybciej zdaje się od nas oddalać. Zjawisko to znamy jako prawo Hubble’a-Lemaitre’a, czyli podstawowe prawo kosmologii obserwacyjnej, wiążące odległości galaktyk z ich tzw. prędkościami ucieczki. 

Prawo to określa, iż te dwie wielkości są do siebie proporcjonalne, a stałą proporcjonalności jest stała Hubble’a, będąca jednocześnie podstawowym czynnikiem ustalania wieku wszechświata. Jeśli bowiem jesteśmy w stanie obliczyć, jak szybko obiekty się od nas oddalają, będziemy mogli niejako przewinąć cały proces do jego logicznego początku, czyli Wielkiego Wybuchu. Są jednak badacze, którzy preferują obliczanie wieku wszechświata poprzez mapowanie najstarszego światła, jakie jesteśmy w stanie wykryć. To do akcji wkracza mikrofalowe promieniowanie tła (CMB), czyli promieniowanie powstałe, kiedy wszechświat był zaledwie „niemowlęciem” liczącym 380 tysięcy lat. 

To dwie główne techniki stosowane w rozwiązywaniu problemu wieku wszechświata i choć obie korzystają ze stałej Hubble’a, to przypisują jej zupełnie inne wartości, przez co mamy różne wyniki, co udowadniają dwa nowe badania. W pierwszym z badań naukowcy z Uniwersytetu Oregońskiego postanowili zmierzyć odległość do dziesiątek galaktyk, w tym celu przekalibrowali istniejące narzędzie do mierzenia odległości, znane jako związek Tully’ego-Fishera (empiryczna zależność między jasnością galaktyki spiralnej a prędkością rotacji znajdujących się w niej gwiazd), działające niezależnie od stałej Hubble’a. Zaczęli od skorzystania z danych dotyczących odległości do 50 galaktyk, wyliczonych przez Kosmiczny Teleskop Spitzera, kalkulując na tej podstawie odległości do kolejnych 95. W ten sposób otrzymali nowsze i precyzyjniejsze podstawy do obliczenia stałej Hubble’a, a w konsekwencji wieku wszechświata. 

Ich zdaniem wynosi on 12,6 mld lat, czyli jest o ponad miliard lat młodszy niż zakładamy, a wartość ta znacząco wykracza poza możliwy do przyjęcia błąd pomiarowy. Do drugiego badania naukowcy wykorzystali Teleskop kosmologiczny Atacama w Chile, żeby zmierzyć CMB z większą dokładnością i na jego podstawie obliczyć wiek wszechświata, co dało wynik… 13,8 mld lat, czyli wartość obecnie stosowaną. I tu pojawia się problem, bo wspomniana różnica ponad miliarda lat nie powinna mieć miejsca i jest jednoznacznym wskazaniem, że coś nam podczas badań umyka i powinniśmy w końcu ustalić, co takiego.

Źródło: GeekWeek.pl/University of Oregon/Stony Brook University