Η σκοτεινή ενέργεια λύση για την «σύγκλιση» της σταθεράς του Hubble

H διαφορά μεταξύ των δυο μεθόδων μέτρησης του ρυθμού της κοσμικής διαστολής μπορεί να επιλυθεί με την προσθήκη μιας επιπλέον μορφής σκοτεινής ενέργειαςΟ ρυθμός με τον οποίο το σύμπαν διαστέλλεται περιγράφεται από τη σταθερά του Hubble. Πρόκειται για ένα μέγεθος που προσδιορίζεται με δυσκολία. Οι δύο μέθοδοι προσδιορισμού της σταθεράς Hubble αποκλίνουν μεταξύ τους και αυτή η απόκλιση φαίνεται να επιδεινώνεται μετά από κάθε δημοσίευση καινούργιων δεδομένων (διαβάστε σχετικά: Πόσο γρήγορα διαστέλλεται το σύμπαν;). Μια νέα θεωρία υποδεικνύει ότι η λύση θα μπορούσε να είναι η προσθήκη ενός διαφορετικού τύπου σκοτεινής ενέργειας, εξαιτίας της οποίας το σύμπαν κατά το παρελθόν επιταχύνθηκε για μικρό χρονικό διάστημα -πολύ καιρό πριν εμφανιστούν οι γαλαξίες.

Η σταθερά του Hubble μπορεί να βρεθεί «τοπικά» μετρώντας την ταχύτητα με την οποία ένα αντικείμενο (συνήθως ένας υπερκαινοφανής αστέρας) απομακρύνεται από εμάς και διαιρώντας την ταχύτητα με την απόστασή του από μας. Ένας άλλος τρόπος υπολογισμού της σταθεράς περιλαμβάνει την προέκταση των δεδομένων της κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου στο αρχέγονο σύμπαν. Ενώ οι δύο τεχνικές δίνουν παρόμοιες εκτιμήσεις, οι τιμές απέχουν στατιστικά μεταξύ τους κατά 4 σίγμα.
Στους υπολογισμούς της σταθεράς Hubble από τα δεδομένα της μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου, οι ερευνητές έχουν υιοθετήσει ένα «καθιερωμένο» κοσμολογικό πρότυπο, όπου η πυκνότητα της σκοτεινής ενέργειας είναι σταθερή με τον χρόνο. Για να συγκλίνουν οι δύο μέθοδοι υπολογισμού της σταθεράς του Hubble, ο φυσικός Marc Kamionkowski και οι συνεργάτες του [Early Dark Energy Can Resolve The Hubble Tension] υπέθεσαν μια δεύτερη συνεισφορά στη σκοτεινή ενέργεια, προερχόμενη από ένα βαθμωτό πεδίο με χρονικά μεταβαλλόμενη ενεργειακή πυκνότητα. Εστιάζοντας σε τύπους βαθμωτών δυναμικών πεδίου, η ομάδα προσδιόρισε τις παραμέτρους αυτών των δυναμικών, που θα μπορούσαν να δώσουν την απαιτούμενη επιτάχυνση στο αρχέγονο σύμπαν, ώστε ο υπολογισμός της σταθεράς Hubble διαμέσου της κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου να συμφωνεί με την πρώτη μέθοδο (που χρησιμοποιεί την ταχύτητα απομάκρυνσης των αστρονομικών αντικειμένων). Οι ερευνητές συμπέραναν ότι η σύντομη επιτάχυνση του σύμπαντος εξαιτίας του βαθμωτού αυτού πεδίου θα μπορούσε να προκαλέσει ανεπαίσθητες αλλά ανιχνεύσιμες υπογραφές στην κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου, που θα μπορούσαν να παρατηρηθούν σε μελλοντικές έρευνες.

πηγή: https://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.122.221301

physicsgg.me