Το σύμπαν μπορεί να είναι νεότερο από όσο νομίζουμε, με βάση τις κινήσεις των δορυφορικών γαλαξιών, οι οποίες αποκαλύπτουν πόσο αργά έπεσαν σε μια ομάδα γαλαξιών.
Σύμφωνα με μετρήσεις του κοσμική μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου (CMB) από το Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματοςη αποστολή του Πλανκ, Το σύμπαν είναι περίπου 13,8 δισεκατομμυρίων ετών. Αυτός ο υπολογισμός βασίζεται στο λεγόμενο τυπικό μοντέλο του κοσμολογίαπου περιγράφει ένα επίπεδο σύμπαν στο οποίο κυριαρχεί σκοτεινή ενέργεια Και Σκοτεινή ύλη και ποια είναι επεκτείνεται όλο και πιο γρήγορα.
ο Τυπικό μοντέλο στη συνέχεια χρησιμοποιείται ως βάση για προσομοιώσεις υπερυπολογιστών που μπορούν να απεικονίσουν την ανάπτυξη δομών μεγάλης κλίμακας το σύμπαν — γαλαξίες, σμήνη γαλαξιών και τεράστιες αλυσίδες και τείχη γαλαξιών.
Ωστόσο, αυτά τα μοντέλα έχουν έρθει πλέον σε σύγκρουση με τις νέες μετρήσεις των κινήσεων των ζευγαριών γαλαξίες Αυτό δεν ταιριάζει με αυτό που μας λένε οι προσομοιώσεις.
Σχετίζεται με: Πόσο χρονών είναι το σύμπαν;
Σε μια νέα μελέτη, αστρονόμοι με επικεφαλής τον Guo Qi των Εθνικών Αστρονομικών Παρατηρητηρίων της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών εξέτασαν ζεύγη δορυφόρων σε ομάδες γαλαξιών.
Οι ομάδες γαλαξιών είναι μικρές συλλογές γαλαξιών, όπως η δική μας Τοπική ομάδα, στην οποία ορισμένοι μεγάλοι γαλαξίες ενώνονται με ένα σμήνος μικρότερων γαλαξιών. Όπως τα μεγαλύτερα σμήνη γαλαξιών, αυτές οι ομάδες γαλαξιών σχηματίζονται εκεί όπου τα νήματα στο κοσμικός ιστός Η ύλη που εκτείνεται στο σύμπαν συγκρούεται, με μικρότερους γαλαξίες να κινούνται κατά μήκος των νημάτων πριν καταρρεύσουν σε μια ομάδα.
Χρησιμοποιώντας παρατηρήσεις Sloan Digital Sky Survey (SDSS) 813 ομάδων γαλαξιών σε περίπου 600 εκατομμύρια έτη φωτός εκτός ΓηΗ ομάδα του Qi επικεντρώθηκε στον πιο ογκώδη γαλαξία σε κάθε ομάδα και μέτρησε το πόσο ζεύγη Δορυφόροι στις αντίθετες πλευρές αυτού του γαλαξία κινούνταν.
Βρήκαν ότι η αναλογία των δορυφορικών γαλαξιών που περιστρέφονταν αντίθετα μεταξύ τους – με άλλα λόγια, περιστρέφονταν γύρω από τον μεγάλο γαλαξία σε αντίθετες κατευθύνσεις – είναι υψηλότερη από ό,τι προβλεπόταν από προσομοιώσεις υπολογιστών δομών μεγάλης κλίμακας όπως το μοντέλο Millennium Simulation Illustris TNG300. και τα δύο βασίζονται στο Βασισμένο στο τυπικό μοντέλο όπως περιγράφεται στην αποστολή Planck.
Αυτή είναι μια φυσική κατάσταση όταν οι δορυφόροι έχουν μόλις πέσει σε τροχιά γύρω από τον μεγαλύτερο γαλαξία της ομάδας. Αλλά τελείωσε χρόνος, ομάδες γαλαξιών και σμήνη θα πρέπει να φτάσουν σε μια δυναμικά χαλαρή κατάσταση στην οποία οι περισσότεροι δορυφόροι περιστρέφονται. Εάν οι ομάδες και τα σμήνη γαλαξιών συνενωθούν, όπως προτείνει το Καθιερωμένο Μοντέλο, το ποσοστό των αντίθετα περιστρεφόμενων δορυφόρων θα πρέπει να είναι μικρότερο. Το γεγονός ότι αποτελούν μεγαλύτερο ποσοστό δορυφόρων αποτελεί πρόβλημα για το τυπικό μοντέλο.
«Βρήκαμε στα δεδομένα SDSS ότι οι δορυφορικοί γαλαξίες βρίσκονται σε διαδικασία συναρμολόγησης ή πέφτουν σε ογκώδεις ομάδες, με ισχυρότερο σήμα συνεχούς συναρμολόγησης σε σύγκριση με προσομοιώσεις που χρησιμοποιούν παραμέτρους Planck», είπε ο Qi σε ένα email στο Space.com.
Με άλλα λόγια, φαίνεται ότι οι δορυφορικοί γαλαξίες μόλις πρόσφατα χωρίστηκαν στις αντίστοιχες ομάδες τους.
«Αυτό υποδηλώνει ότι το σύμπαν είναι νεότερο από τις παρατηρήσεις Planck του CMB», είπε ο Qi. «Δυστυχώς, αυτή η εργασία δεν μπορεί να εκτιμήσει ποσοτικά την ηλικία του σύμπαντος».
Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι υπάρχει ακόμη πάρα πολύ περιθώριο στις κινήσεις των ζευγών δορυφόρων και στα μοντέλα σχηματισμού ομάδων για να γίνει μια σαφής δήλωση σχετικά με το πόσο νεότερο από 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι είναι το Σύμπαν.
Εάν είναι σωστά, τα νέα ευρήματα υποδηλώνουν ότι κάτι δεν πάει καλά με το Καθιερωμένο Μοντέλο και ότι ορισμένες από τις υποθέσεις μας για το σύμπαν πρέπει να είναι λάθος. Στην πραγματικότητα, ένα κοσμικό παράδοξο που ερευνούν επί του παρόντος οι επιστήμονες μπορεί να είναι η απάντηση.
Σχετίζεται με: Το Διαστελλόμενο Σύμπαν μας: Ηλικία, Ιστορία και άλλα γεγονότα
Ο ρυθμός διαστολής του σύμπαντος ορίζεται από έναν αριθμό που ονομάζεται Σταθερά Hubble. Ο Planck μέτρησε τη σταθερά Hubble στα 67,8 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο ανά megaparsec – με άλλα λόγια, κάθε όγκος megaparsec Χώρος επεκτείνεται 67,8 χιλιόμετρα (42,1 μίλια) ανά δευτερόλεπτο. (Ένα megaparsec ισούται με περίπου (3,26 εκατομμύρια έτη φωτός). Με βάση αυτόν τον ρυθμό διαστολής, οι κοσμολόγοι μπορούν να υπολογίσουν την ηλικία του σύμπαντος στα 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια γυρίζοντας το ρολόι πίσω.
Παρατηρήσεις των Redshift τύπου Ια Υπερκαινοφανείςπου εκρήγνυνται Λευκοί νάνοιΕκφράστε την τιμή της σταθεράς Hubble ως 73,2 χιλιόμετρα (45,5 μίλια) ανά δευτερόλεπτο ανά megaparsec. Με αυτόν τον ρυθμό επέκτασης, η επιστροφή του ρολογιού θα έδινε μια νεότερη ηλικία 12,6 δισεκατομμυρίων ετών.
Και οι δύο μετρήσεις της σταθεράς Hubble θεωρούνται αδιαμφισβήτητες και ωστόσο διαφέρουν δραστικά. Αυτό το παράδοξο έχει γίνει γνωστό ως «Τάση Hubble.”
“Φυσικά, αυτό θα μπορούσε να σχετίζεται με το πρόβλημα της τάσης Hubble”, είπε ο Qi όταν ρωτήθηκε εάν η νεότερη ηλικία που προτείνεται από ζεύγη δορυφόρων σε ομάδες γαλαξιών αποτελεί ένδειξη του ταχύτερου ρυθμού διαστολής από τις μετρήσεις σουπερνόβα.
Ωστόσο, υπάρχουν ακόμη περισσότερα εμπόδια που πρέπει να ξεπεραστούν. Αν υποτιμήσουμε υπερβολικά την ηλικία του σύμπαντος, οι αστρονόμοι θα βρεθούν σε δύσκολη θέση αστέρια Όπως είναι γνωστό, αυτό ισχύει παλαιότερο από το ίδιο το σύμπαν.
ΠΑΡΟΜΟΙΕΣ ΑΝΑΡΤΗΣΕΙΣ:
— Τι είναι η σταθερά Hubble;
— Τι είναι η Θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης;
— Τι είναι η σκοτεινή ενέργεια;
Ίσως η εξήγηση βρίσκεται σε άλλες πτυχές του Καθιερωμένου Μοντέλου. Για παράδειγμα, το μοντέλο εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη σκοτεινή ύλη, αλλά μέχρι στιγμής οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν τι είναι η σκοτεινή ύλη. Άλλοι ερευνητές υποστηρίζουν ότι η σκοτεινή ύλη δεν υπάρχει καθόλου και ότι τα βαρυτικά της αποτελέσματα μπορούν να εξηγηθούν από α Τροποποίηση των νόμων της βαρύτητας σε χαμηλές επιταχύνσεις, όπως αυτές που εμφανίζονται σε δορυφορικούς γαλαξίες που περιφέρονται ο ένας γύρω από τον άλλο σε μεγαλύτερες αποστάσεις. Η ομάδα του Qi διαπίστωσε ότι τα ζεύγη δορυφόρων είναι πιο πιθανό να περιστρέφονται σε αντίθετες κατευθύνσεις σε μεγαλύτερες τροχιακές ακτίνες.
Προς το παρόν, θα ήταν ευπρόσδεκτα περισσότερα δεδομένα. Το ίδιο φαινόμενο θα πρέπει να ισχύει και για μεγαλύτερα σμήνη γαλαξιών, είπε ο Qi, αλλά τα σμήνη γαλαξιών τείνουν να είναι πιο απομακρυσμένα και περιορισμένο μέγεθος δείγματος και η φτωχότερη ποιότητα δεδομένων καθιστούν επί του παρόντος ασαφή οποιαδήποτε μέτρηση.
Το σύμπαν είναι αρχαίο, ανεξάρτητα από το ποια ηλικιακή τιμή είναι σωστή, αλλά αυτά τα νέα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι μπορεί να είναι σε θέση να ανακτήσει μέρος της νεότητάς του.
Τα νέα ευρήματα δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό στις 22 Ιανουαρίου Φυσική αστρονομία.