Még annál is gyorsabban tágul az univerzum, mint azt eddig gondoltuk

Bő két hónappal a legutóbbi adatok közzététele után az amerikai Johns Hopkins Egyetem Űrtávcsőtudományi Intézetének (Space Telescope Science Institute) kutatói bejelentették, hogy az ismert világegyetem 9 százalékkal gyorsabban tágul, mint azt eddig gondolták. 

Az Astrophysical Journalben megjelent tanulmány az amerikai és az európiai űrhivatal, azaz a NASA és az ESA közös irányítása alatt szolgálatot teljesítő Hubble űrteleszkóp felvételei alapján azt állítja, hogy az univerzum tágulásának egységnyi sebessége 74,03 km/s/Mpc, azaz kilométer/másodperc/megaparszek.  

Az amerikai csillagászok a Földtől 160 ezer fényévnyi távolságra gomolygó Nagy Magellán-felhőben található RS Pup nevű, Cefeida típusú pulzáló változócsillag segítségével jutottak erre az eredményre. 

Az RS Pup nevű Cefeida-típusú pulzáló változócsillag a Nagy Magellán felhőbenFotó: H. BOND/AFP

Ahogy beszámoltunk róla, idén februárban egy amerikai, francia, német és japán asztrofizikusokból álló kutatócsoport a brit Királyi Csillagászati Társaság folyóiratának idei első számában jelentette be, hogy egy addig sosem próbált módszerrel 72,5-es értékben határozták meg a tágulás egységnyi sebességét, amely 5,1-el volt nagyobb, mint a 2018 júliusában publikált, az európai űrügynökség, az ESA Planck űrszondájának segítségével meghatározott 67,4-es érték. 

Hubble változó állandója

A tágulás sebességére vonatkozó érték az úgynevezett Hubble-állandó, amelyet a legendás amerikai csillagász, Edwin Hubble 1929-es törvénye vezetett be a kozmológiába. 

Ahogy Rockenbauer Antal, az ELTE és a BME elméletifizika-professzora korábban a Qubiten írta, hogy a Hubble-törvény a fény Doppler-effektusán alapul. Vagyis ahogy a távolodó vonat füttye mélyül, úgy csökken annak a fénynek a frekvenciája is, amit egy tőlünk távolodó objektum, például egy szupernóva vagy kvazár bocsát ki. Ezt nevezik vöröseltolódásnak, amelynek mértéke árulkodik az égitest hozzánk mért sebességéről. 

„A távolodás nem egyenletes, hanem a távolság függvényében gyorsul. Mára a csillagászok meghatározták az univerzum sugarát is, amit 46,6 milliárd fényévre becsülnek. Ez azért meglepő, mert a 13,7 milliárd év alatt csak akkor növekedhetett meg ekkorára, ha a növekedés sebessége átlagban háromszorosa volt a fény sebességének. Ezt a kozmológusok úgy értelmezik, hogy a speciális relativitáselmélet által szabott korlát csak az anyagi objektumok mozgására érvényes, és nem a tér tágulására, amelyben a galaxisok elhelyezkednek. Becslések szerint az ősrobbanás korai szakaszában, 10-36 és 10-32 másodperc között, az univerzum a fény sebességét nagyságrendekkel meghaladó tempóban fúvódott fel. Ez az infláció jelensége” – írta korábbi cikkünkben Rockenbauer professzor.

Egyre gyorsabban tágulFotó: MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRA/Science Photo Library

Változócsillaggal mérve

Az amerikai asztronómusok a tágulás mértékének meghatározásához a cefeidák legfontosabb tulajdonságát használták fel, vagyis azt, hogy ezen objektumok pulzációs periódusa és abszolút fényessége között szoros összefüggés van. A Henrietta Leavitt amerikai csillagász által száz éve felfedezett reláció alapján a cefeidák úgynevezett standard gyertyák, vagyis távolságuk biztosan számítható a látszó és abszolút fényességük alapján. A változócsillagokon alapul a Hubble által megalkotott módszer, amelynek továbbfejlesztett változatával jutottak az amerikai kutatók a most publikált eredményre. 

Az univerzum tágulásával az alábbi cikkeinkben foglalkoztunk korábban: