Nie uciekniemy od napięcia Hubble'a. Pulsary nie rozwiązały zagadki
Wystarczyło zmierzyć mikroskopijne opóźnienia w obrazach soczewkowanych grawitacyjnie kwazarów, aby uświadomić sobie, że wciąż nie wiemy, jak rozszerza się wszechświat. Wynik sprzyja „wyższemu” tempu ekspansji Wszechświata i dowodzi, że spór o stałą Hubble’a to rzeczywistość, a nie błąd pomiaru.
Kwazar
Poszukiwanie odpowiedzi na pytanie o tempo rozszerzania się wszechświata trwa od dekad i końca poszukiwań nie widać. Dotychczas naukowcy skupiali się na dwóch metodach pomiaru: na podstawie supernowych, tzw. świec standardowych oraz na pomiarach mikrofalowego promieniowania tła. Obie te metody jednak dają coraz bardziej precyzyjne, a jednocześnie różne od siebie odpowiedzi. Z tego też powodu teraz naukowcy postanowili sięgnąć po zupełnie nową metodę, a mianowicie po kosmografię opóźnień czasowych. W ramach swoich prac naukowcy wykorzystali osiem układów, w których masywna galaktyka soczewkuje odległy kwazar, tworząc wiele obrazów tego samego źródła. Zmiany jasności kwazara docierają do nas w tych obrazach z niewielkim poślizgiem.
Precyzyjne pomiary opóźnień pozwalają określić długości ścieżek światła. Aby przełożyć to na tempo ekspansji, zespół musiał też odtworzyć rozkład masy w galaktykach soczewkujących. Do modeli dołączono szczegółowe obrazy z najlepszych teleskopów, w tym z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba.
Po połączeniu danych czasowych i modeli rozkładu masy autorzy uzyskali stałą Hubble’a z dokładnością ok. 4,5 proc. Wynik wspiera wartość ok. 73 km/s/Mpc, zgodną z pomiarami z „bliskiego” Wszechświata i uzyskaną na podstawie analizy supernowych. Wynik ten jednocześnie stoi w sprzeczności z wartością ok. 67 km/s/Mpc wyliczaną z mikrofalowego promieniowania tła, przez co wyraźnie wzmacnia napięcie Hubble’a.
Naukowcy podkreślają, że kluczowe są niepewności w odwzorowaniu masy w galaktykach soczewkujących. Nawet drobne odchylenia bowiem mogą modyfikować wynik. Kolejne ograniczenie to mała próbka zbadanych kwazarów – analiza jedynie ośmiu układów nie wystarczy, by zejść do precyzji rzędu 1–2 proc., potrzebnej do rozstrzygnięcia natury sporu.
Wszystko wskazuje na to, że póki co napięcie Hubble'a z nami pozostanie i będzie nadal zmuszało astronomów do próby rozwiązania tej zagadki wszechświata. Jak by nie patrzeć, jej rozwiążanie mogłoby otworzyć nam drzwi na zupełnie nową fizykę.
