Nowe pomiary potwierdzają kosmologiczny paradoks. Wszechświat rozszerza się szybciej niż przewiduje teoria

Podstawowy parametr kosmosu pod lupą

W świecie kosmologii, gdzie precyzja pomiarów decyduje o naszym rozumieniu rzeczywistości, narasta poważny problem. Dotyczy on tempa rozszerzania się wszechświata, opisywanego przez tak zwaną stałą Hubble’a. Od lat naukowcy obserwują niepokojącą rozbieżność: pomiary oparte na obserwacjach pobliskich obiektów dają inną wartość niż te wynikające z modeli teoretycznych i obserwacji mikrofalowego promieniowania tła. Ta niezgodność, znana jako „napięcie Hubble’a”, właśnie zyskała nowe, mocne potwierdzenie.

Nowa metoda pomiarowa wzmacnia wątpliwości

Najnowsze badania, wykorzystujące ulepszoną metodę kalibracji odległości do cefeid – gwiazdy zmienne służące jako „kosmiczne latarnie” – nie tylko nie rozwiązały problemu, ale wręcz go zaostrzyły. Precyzyjne pomiary wykonane przez zespół astronomów, w tym naukowców związanych z projektem SH0ES, wskazują, że rozbieżność między różnymi metodami wyznaczania stałej Hubble’a nie jest błędem pomiarowym, lecz realnym zjawiskiem wymagającym wyjaśnienia.

Im dokładniej próbujemy zmierzyć podstawowy parametr naszego wszechświata, tym wyraźniej widać, że coś w naszym rozumieniu kosmosu jest nie tak. To nie jest mała statystyczna fluktuacja, to fundamentalna niezgodność.

Co oznacza „napięcie Hubble’a” dla fizyki?

Istnienie tej rozbieżności stawia pod znakiem zapytania część fundamentów współczesnej kosmologii. Może to oznaczać, że:

Nasze rozumienie ciemnej energii – tajemniczej siły odpowiedzialnej za przyspieszanie ekspansji – jest niepełne lub błędne.
W standardowym modelu kosmologicznym, zwanym modelem ΛCDM, brakuje jakiegoś kluczowego składnika lub procesu.
Własności neutrin lub innych cząstek elementarnych różnią się od przyjętych w teoriach.
Istnieje nieodkryta jeszcze forma materii lub energii wpływająca na dynamikę wszechświata.

Konsekwencje wykraczające poza astronomię

Rozwiązanie tego paradoksu nie jest jedynie akademicką ciekawostką. Zrozumienie prawdziwego tempa ekspansji wszechświata ma kluczowe znaczenie dla określenia jego przyszłości, wieku i ostatecznego losu. Wpływa również na naszą zdolność do interpretacji danych z najnowszych i przyszłych misji kosmicznych, takich jak Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba czy obserwatorium Euclid.

Gdzie leży rozwiązanie?

Naukowcy podkreślają, że najprawdopodobniej potrzebna jest nowa fizyka, wykraczająca poza Model Standardowy i obecne teorie grawitacji. Niektórzy fizycy teoretycy proponują modyfikacje teorii grawitacji Einsteina, inni spekulują na temat egzotycznych form energii. Jedno jest pewne: kosmologia stoi u progu potencjalnie przełomowego momentu, a „napięcie Hubble’a” jest najjaśniejszym sygnałem, że nasza mapa wszechświata wymaga pilnej aktualizacji.

Kolejne lata przyniosą dane z jeszcze dokładniejszych instrumentów. Być może to one wskażą kierunek, w którym powinna podążyć nauka, aby pogodzić ze sobą sprzeczne obserwacje i stworzyć spójny obraz rozszerzającej się rzeczywistości, w której żyjemy.

Foto: www.pexels.com