Astronomové se blíží k vyřešení jedné z největších záhad v kosmologii: nesrovnalostí v odhadech rychlosti rozpínání vesmíru. Dvě nedávné studie naznačují, že rychlost expanze v našem kosmickém sousedství může být pomalejší, než se dříve myslelo, což potenciálně oslabuje takzvanou “Hubbleovu deformaci”. Toto napětí vzniká, protože různé metody měření vytvářejí protichůdné hodnoty Hubbleovy konstanty – rychlosti rozpínání vesmíru – a její rozlišení může znamenat, že naše chápání vesmíru není úplné.
Hubbleova konstanta: Kosmický standard
Hubbleova konstanta, pojmenovaná po Edwinu Hubbleovi, určuje rychlost rozpínání vesmíru. Pozorování blízkého vesmíru pomocí metod, jako jsou supernovy typu Ia, však poskytují vyšší hodnotu (asi 73 km/s/Mpc) než ty, které byly získány studiem kosmického mikrovlnného pozadí (CMB), dosvitu velkého třesku (asi 68 km/s/Mpc). Tento rozpor není jen drobným rozporem; poukazuje na zásadní mezeru v našem chápání složení a vývoje vesmíru.
Nový přístup: Dynamika skupin galaxií
Nedávný výzkum navrhuje třetí, nezávislý způsob měření expanze. Místo toho, aby se spoléhali na supernovy nebo CMB, vědci analyzovali pohyb galaxií ve dvou blízkých skupinách: Centaurus A a M81. Tyto skupiny se ocitají v boji mezi gravitací (stahováním galaxií k sobě) a expanzí vesmíru (odtlačováním). Studiem těchto pohybů mohou výzkumníci určit místní rychlost expanze.
Obě studie zjistily hodnotu Hubbleovy konstanty přibližně 64 km/s/Mpc – blíže hodnotě získané z CMF než předchozí lokální měření. To naznačuje, že stres může být způsoben spíše posuny měření než chybějící fyzikou.
Temná hmota a halo: Přehodnocení kosmických struktur
Tato zjištění také zpochybňují předpoklady o distribuci temné hmoty. Simulace předpovídají, že skupiny galaxií jsou zasazeny do masivních halosů temné hmoty, které mají silné gravitační vlivy. Nová data však ukazují, že tato svatozář nemusí být tak dominantní, jak se dříve myslelo. Pozorované pohyby naznačují, že většinu gravitačního efektu tvoří jasné centrální galaxie v těchto skupinách, spíše než okolní halo temné hmoty.
Co to znamená pro budoucnost
Výzkumný tým zjistil, že dvě největší galaxie ve skupině Centaurus A, Centaurus A a M83, se chovají jako binární systém. Skupina M81 je již dlouho známá svou duální strukturou (M81 a M82). Svou roli hraje i orientace těchto skupin: skupina M81 je vůči okolí nakloněna o 34 stupňů.
“Tato metoda by mohla znamenat, že do našeho kosmického receptu nepotřebujeme přidávat nové přísady. Napětí můžeme vyřešit pomocí nástrojů, které již máme.”
Přestože byla tato technika slibná, byla aplikována pouze na dvě skupiny galaxií. Je zapotřebí další výzkum. Budoucí pozorování pomocí dalekohledů, jako je 4metrový spektroskopický dalekohled pro více objektů (4MOST), rozšíří tento výzkum na větší oblast vesmíru, což potenciálně posílí tato zjištění a zpřesní naše chápání Hubbleovy konstanty.
Závěrem lze říci, že tato nová měření nabízejí potenciálně jednodušší řešení problému s Hubbleovým napětím – řešení, které nutně nevyžaduje zapojení exotické nové fyziky. Vesmír se možná rozpíná pomaleji, než jsme si mysleli, a naše současné modely mohou být blíže úplnosti, než jsme si mysleli.
