Unser Verständnis des Universums kann sich ändern! Was sagen genaue intergalaktische Messungen aus?

Unser Verständnis des Universums kann sich ändern! Was sagen genaue intergalaktische Messungen aus?

In der Bildmitte befindet sich der wichtige Stern RS Korma - Variable Cepheid. Dies ist eine Sternenklasse, deren Leuchtkraft verwendet wird, um Entfernungen zu den nächsten Galaxien abzuschätzen. Es ist das 15.000-fache der Sonnenhelligkeit.

Einige Wissenschaftler glauben, dass neue Versuche, die Expansionsrate des Universums seit dem Urknall (Hubble-Konstante) zu klären, die modernen Theorien der Physik transformieren können. Die Idee ist, dass wir durch Messen der Entfernung von Objekten zu verschiedenen Zeitpunkten berechnen können, wie schnell sie sich von uns entfernen, was bedeutet, dass wir die Geschwindigkeit der Universumsexpansion erreichen. Es ist jedoch unglaublich schwierig, bei so großen Entfernungen die Genauigkeit einzuhalten. Professor Gregorz Pigetzinski von der Warschauer Akademie der Wissenschaften übernahm diese Arbeit.

Seine Messungen liegen im Kiloparsekundenbereich, was ungefähr 3262 Lichtjahren entspricht. Dies ist nur der erste Schritt. Ihr Zweck ist es, die geometrischen Abstände zu den nächsten Galaxien zu messen, um die Cepheiden zu kalibrieren. Dies ist eine Art variabler Stern, der für einen bestimmten Zeitraum Helligkeit ausstrahlt. Wissenschaftler schätzen damit Entfernungen von der Erde im Bereich von 100 Megaparsekunden (Milliarden Billionen Kilometer). Und all dies ist nur ein Teil des beobachtbaren Universums mit einem Durchmesser von etwa 28.000 Megaparsekunden.

Mit Hilfe der Cepheiden kann man die Entfernungen zu Supernovae kalibrieren und von diesen zu den entferntesten Orten im Universum gelangen und die Hubble-Konstante klären.

Kleine Bugs

Das Problem ist, dass bei einer so großen Anzahl von Links kleine Ungenauigkeiten die endgültige Berechnung erheblich beeinflussen können. Verschiedene Raumfahrzeuge und Geräte ermittelten unterschiedliche Werte der Hubble-Konstante. Die klassische Methode (Cepheiden und Supernovae) liefert einen höheren Indikator, der nicht zur Planck-Dimension passt. Dies ist wichtig, da es möglicherweise darauf hindeutet, dass moderne Theorien der Physik fehlerhaft sind. Wenn ja, dann muss man die ganze Physik überdenken! Um die Unsicherheit zu verringern, arbeitet der Professor daran, die Messung der Entfernung zur nächsten Galaxie - der großen Magellanschen Wolke - zu verfeinern. Dazu studiert er die Doppelsterne und überschattet sich gegenseitig. Die Ergebnisse sind bereits ermutigend. Mithilfe der Wellenmessung (Interferometrie) können Forscher den Winkeldurchmesser von Sternen kalibrieren und dabei den Abstand in Kombination mit linearen Durchmessern anzeigen.

Supernovae

Cepheiden allein reichen nicht aus, um große Entfernungen zu erkennen. Daher verbinden Wissenschaftler die Klasse der explosiven Sterne, die Supernova Typ I genannt wird. In der Milchstraße gibt es keine derartigen Objekte, daher werden relativ nahe Cepheiden als erste Stufe der Skalenbewertung verwendet. Cepheiden sind 10.000-mal schwächer als Supernovae, daher ist der Abstand zu Supernovae zu gering.

Das Problem ist, dass Ia Supernovae nicht immer gleich sind und wir immer noch kein genaues Verständnis für den Mechanismus ihrer Explosion haben. Zum Beispiel kann ihr Licht den Raum durchqueren und auf unterschiedliche Weise absorbiert werden. Es ist wichtig zu verstehen, dass die verwendete Leuchtkraft von Supernovae immer gleich bleibt. Um dieses Problem zu lösen, verwendeten die USNAC-Projektforscher das Hubble-Weltraumteleskop, um Galaxien mit Supernovae in UV-Bildern zu untersuchen. Auf diese Weise können Sie die Staubmenge bestimmen, die auf der Sichtlinie der Supernova verbleibt, und die Auswirkungen auf die Helligkeit beurteilen. Genauere Messungen der Supernovae zusammen mit der Verfeinerung der Indikatoren der Cepheiden werden es ermöglichen, die Geschichte des Universums vollständig aufzudecken und Hinweise zur Untersuchung der Rolle der Dunklen Energie zu geben.

Trotz der Staubbilanzierung sind wir jedoch mit einigen Unsicherheiten konfrontiert. Zum Beispiel ist es schwer zu verstehen, ob die Sterneneigenschaften einer Supernova ihre Helligkeit beeinflussen. Die Zusammensetzung kann sich auch von Zeit zu Zeit ändern. Die Definition der dunklen Energie beeinflusst die Schätzung der kosmologischen Konstante - die von Einstein vorgeschlagene Zahl zur Messung der im Raum vorhandenen Energiemenge. Nicht alles ist so beängstigend, aber bei solchen Berechnungen spielen auch kleine Details eine Rolle. Quasarlinsen

Es gibt alternative Methoden. Einige Forscher verwenden jetzt Licht von Quasaren, das durch Galaxien zwischen den Quasaren und der Erde gravitativ verzerrt wird. Quasare sind extrem entfernte und aktive Galaxien, die tausendmal größer sind als die Helligkeit der Milchstraße. Lichtstrahlen gehen um Gegenstände herum und kommen mit unterschiedlichen Zeiten zu uns. Diese Verzögerung hängt direkt mit der Hubble-Konstante zusammen.

Ein Team von Wissenschaftlern verwendet regelmäßig große Teleskope, um Quasare über mehrere Monate hinweg zu überwachen. Sie wandeln Zeitverzögerungen in kosmologische Parameter um. Es ist unklar, mit welcher Methode die Antwort gefunden werden kann. Die Diskrepanz lässt jedoch immer noch vermuten, dass wir das kosmologische Rätsel nicht verstehen oder dass Astrophysiker mit unbekannten Fehlerquellen konfrontiert sind.

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