Mit der Kraft und Synergie von zwei Weltraumteleskopen führten die Wissenschaftler die genauesten Messungen der Expansionsrate des Universums durch. Diese Ergebnisse verschärfen die Diskrepanz zwischen den Messungen der Expansionsrate des nächstgelegenen Universums und dem Original, als es noch keine Galaxien und Sterne gab.
Spannung deutet darauf hin, dass eine völlig neue Physik die Grundlage des gesamten Universums sein könnte. Zu den Möglichkeiten zählen die Kraft der Dunklen Materie, die Dunkle Energie oder ein unbekanntes neues Teilchen. Die kombinierte Beobachtung des Hubble-Weltraumteleskops (NASA) und des Gaia-Weltraumobservatoriums (ESA) zeigte einen verbesserten Wert der Hubble-Konstante. Dies ist die Geschwindigkeit, mit der sich der Weltraum vor 13,8 Milliarden Jahren seit dem Urknall ausdehnt.
Genaue Messungen widersprechen jedoch immer noch dem Planck-Observatorium, das den Zustand des Universums 360000 Jahre nach dem Urknall maß. Überall am Himmel ist ein Abdruck dieses Ereignisses in Mikrowellen kodiert. Planck maß die Parameter von Wellen in Reliktstrahlung, die durch geringfügige Störungen im riesigen Feuerball verursacht wurden. Kleine Details zeigen die Menge der Dunklen Materie und der Normalen, die derzeitige Flugbahn des Universums und andere kosmologische Parameter.
Mit den beiden leistungsstärksten Weltraumteleskopen der Welt (Hubble und Gaia) haben Wissenschaftler die Expansionsrate des Universums am genauesten gemessen. Dazu musste der Abstand benachbarter Galaxien mit variablen Cepheiden berechnet werden. Durch den Vergleich ihrer inneren Helligkeit mit dem Scheinbaren können Forscher den Abstand bestimmen. Gaia verfeinert dieses Kriterium weiter, indem er den Abstand zu variablen Cepheiden in der Milchstraße geometrisch misst.
Diese Messungen sagen voraus, wann das frühe Universum begann, sich mit seiner gegenwärtigen Geschwindigkeit auszudehnen. Aber die Vorhersagen passen nicht zu den neuen Dimensionen. Im Jahr 2005 beschlossen die Mitglieder des SHOES-Teams, die genaue Ausdehnungsrate des Raums zu bestimmen. Im Laufe der Jahre haben sich die Methoden verbessert und der Indikator gibt nun eine Genauigkeit von bis zu 2,2%.
Hubbles Konstante wird benötigt, um das Alter des Universums zu bestimmen, daher ist dies ein wichtiges Thema für Kosmologen. Der Indikator wurde nach dem Astronomen Edwin Hubble benannt, der vor fast einem Jahrhundert offenbarte, dass sich der Raum gleichmäßig in alle Richtungen ausdehnt. Es scheint, dass Galaxien proportional zu ihren Entfernungen von der Erde zurücktreten. Das heißt, je weiter sie sind, desto schneller entfernen sie sich. Der genaue Wert der Konstanten ermöglicht es Ihnen, ein Bild der kosmischen Entwicklung zu erstellen, die Raumzusammensetzung abzuleiten und eine klare Vorhersage des Endergebnisses zu geben. Mithilfe von Daten von Hubble und Gaia haben Wissenschaftler die aktuelle Expansionsrate mit 73,5 km / s pro Megaparsec gemessen. Das heißt, alle 3,3 Millionen Lichtjahre von uns bewegt sich die Galaxie 73,5 km / s schneller. Die Planck-Daten zeigen jedoch, dass die Ausdehnung nur 67 km / s pro Megaparsec erreicht.
Um den Abstand zwischen benachbarten Galaxien zu bestimmen, verwendeten die Forscher pulsierende Sterne - variable Cepheiden, deren Geschwindigkeit der inneren Helligkeit entspricht. Gaia verfeinerte diese Kriterien weiter, indem er geometrisch Abstände von bis zu 50 Cepheid-Variablen in der Milchstraße maß. In Kombination mit den Hubble-Daten konnten Astronomen die Cepheiden genauer kalibrieren und als Entfernungsmarker verwenden.
Das Ziel des Teams ist es, mit Gaia zusammenzuarbeiten, um die Hubble-Konstantverfeinerungsschwelle bis Anfang der 2020er Jahre auf einen Wert von 1% zu überwinden.
