Para astronom telah mengklarifikasi tingkat ekspansi alam semesta

Para astronom telah mengklarifikasi tingkat ekspansi alam semesta
Para astronom telah mengklarifikasi tingkat ekspansi alam semesta
Anonim

Menggunakan metode baru untuk memperkirakan jarak kosmik berdasarkan pengukuran kecerahan rata-rata bintang di galaksi elips raksasa, para astronom telah memperoleh nilai terbaru untuk tingkat ekspansi Alam Semesta lokal. Hasil penelitian ini dipublikasikan dalam The Astrophysical Journal.

Laju ekspansi Alam Semesta adalah salah satu parameter kunci kosmologi. Dengan meningkatnya jarak dari Bumi, itu meningkat karena aksi energi gelap, yang sifatnya masih menjadi misteri. Koefisien yang menghubungkan jarak ke objek ekstragalaksi dengan kecepatan pemindahannya disebut konstanta Hubble, atau H0. Secara fisik, ini adalah percepatan lokal yang dinyatakan dalam kilometer per detik per megaparsec.

Konstanta Hubble termasuk dalam persamaan dasar kosmologi yang menggambarkan evolusi Semesta, tetapi masalahnya adalah bahwa pengukuran yang dilakukan dengan metode yang berbeda memberikan nilai yang berbeda dari kuantitas ini.

Secara tradisional, para ilmuwan menggunakan dua metode perhitungan untuk memperkirakan laju perluasan Alam Semesta: yang pertama didasarkan pada radiasi peninggalan, dan yang kedua didasarkan pada kemunculan supernova yang tidak disengaja di galaksi-galaksi jauh. Menurut metode pertama, nilai H0 kira-kira sama dengan 67,4, dan menurut yang kedua - 74. Secara alami, para astronom khawatir tentang perbedaan ini dan terus-menerus mencari cara baru untuk mengukur konstanta Hubble.

Nilai H0 baru muncul sebagai produk sampingan dari survei MASSIVE galaksi-galaksi terdekat, di mana para ilmuwan menggunakan teleskop luar angkasa dan berbasis darat untuk mempelajari secara rinci 100 galaksi paling masif dalam jarak sekitar 100 megaparsec, atau 330 juta tahun cahaya dari Bumi..

Untuk mendapatkan H0, para ilmuwan dari proyek MASSIVE mengukur fluktuasi kecerahan permukaan 63 galaksi elips raksasa dan menentukan jarak ke masing-masing galaksi tergantung pada kecepatannya. Para penulis mencatat bahwa keuntungan dari metode fluktuasi kecerahan permukaan (SBF) adalah tidak bergantung pada parameter atau metode pengamatan lain dan dapat memberikan perkiraan jarak yang lebih akurat daripada metode lain.

"Untuk mengukur jarak ke galaksi sejauh 100 megaparsec, ini adalah metode yang fantastis," kata pemimpin penelitian, profesor astronomi dan fisika Ma Chung-Pei Ma dalam siaran pers dari University of California di Berkeley. dataset homogen 63 galaksi untuk penelitian H0 menggunakan metode SBF.”

Teknik yang menggunakan fluktuasi kecerahan permukaan adalah salah satu yang terbaru. Hal ini didasarkan pada fakta bahwa galaksi elips raksasa sangat kuno, dengan populasi konstan bintang tua, kebanyakan raksasa merah. Menggunakan kamera sudut lebar pada Teleskop Luar Angkasa Hubble, para peneliti menangkap gambar inframerah resolusi tinggi dari setiap galaksi dan menghitung bagaimana kecerahan setiap piksel dalam gambar berbeda dari kecerahan inframerah rata-rata untuk seluruh galaksi. Diketahui bahwa semakin halus fluktuasi di seluruh gambar, semakin jauh galaksi dari kita. Setelah mengoreksi cacat seperti daerah pembentuk bintang terang, penulis memperoleh jarak ke masing-masing dari 63 objek.

Tahun lalu, para ilmuwan dari kelompok MASSIVE telah menguji metode ini untuk menentukan jarak ke galaksi elips raksasa NGC 1453 di konstelasi selatan Eridani. Hasil studi baru memungkinkan penghitungan nilai "lokal" dari konstanta Hubble untuk sejumlah besar galaksi.

Itu 73,3 kilometer per detik per megaparsec, yang sangat dekat dengan hasil perkiraan untuk supernova tipe Ia - metode yang dianggap sebagai standar emas dalam kosmologi. Ini berarti bahwa untuk setiap megaparsec - 3,3 juta tahun cahaya, atau tiga miliar triliun kilometer - alam semesta mengembang dengan kecepatan 73,3 kilometer per detik.

Direkomendasikan: