አጽናፈ ሰማይ የተሳሳተ ሆነ

2024 ደራሲ ደራሲ: Seth Attwood | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-16 15:56

የኮስሞሎጂስቶች የሰው ልጅ ስለ አጽናፈ ሰማይ ያለው እውቀት አለፍጽምናን የሚያመለክት ከባድ ሳይንሳዊ ችግር አጋጥሞታል. ውስብስብነቱ እንደ የዩኒቨርስ መስፋፋት መጠን ያለ ቀላል የሚመስለውን ነገር ይመለከታል። እውነታው ግን የተለያዩ ዘዴዎች የተለያዩ ትርጉሞችን ያመለክታሉ - እና እስካሁን ድረስ ማንም እንግዳውን ልዩነት ሊገልጽ አይችልም.

የኮስሚክ ምስጢር

በአሁኑ ጊዜ መደበኛ የኮስሞሎጂ ሞዴል "Lambda-CDM" (ΛCDM) የአጽናፈ ሰማይን ዝግመተ ለውጥ እና መዋቅር በትክክል ይገልጻል. በዚህ ሞዴል መሰረት፣ አጽናፈ ሰማይ ያልተፋጠነ መስፋፋትን የሚፈጥር ዜሮ አወንታዊ ያልሆነ የኮስሞሎጂ ቋሚ (ላምዳ ቃል) አለው። በተጨማሪም፣ ΛCDM የታየውን የCMB አወቃቀር (ኮስሚክ ማይክሮዌቭ ዳራ)፣ የጋላክሲዎች ስርጭት በአጽናፈ ሰማይ፣ የሃይድሮጅን እና ሌሎች የብርሃን አተሞች ብዛት እና የቫኩም መስፋፋትን መጠን ያብራራል። ነገር ግን, በማስፋፊያ መጠን ላይ ያለው ከባድ ልዩነት በአምሳያው ላይ ሥር ነቀል ለውጥ እንደሚያስፈልግ ሊያመለክት ይችላል.

የንድፈ የፊዚክስ ሊቅ ቪቪያን ፑሊን በሞንትፔሊየር የፈረንሳይ ብሔራዊ የሳይንስ ምርምር እና የዩኒቨርስ እና ቅንጣቶች ላቦራቶሪ ባልደረባ ይህ ማለት የሚከተለው ነው ይላሉ-በወጣት አጽናፈ ሰማይ ውስጥ እስካሁን የማናውቀው አንድ ጠቃሚ ነገር ተከስቷል. ምናልባት ከማይታወቅ የጨለማ ሃይል አይነት ወይም አዲስ ዓይነት የሱባቶሚክ ቅንጣቶች ጋር የተያያዘ ክስተት ሊሆን ይችላል። ሞዴሉ ከግምት ውስጥ ከገባ, ልዩነቱ ይጠፋል.

በችግር አፋፍ ላይ

የአጽናፈ ሰማይን የመስፋፋት መጠን ለማወቅ ከሚቻልባቸው መንገዶች አንዱ የማይክሮዌቭ ዳራ ማጥናት ነው - ከቢግ ባንግ ከ380 ሺህ ዓመታት በኋላ የተነሳውን የሪሊክ ጨረር። ΛCDM በሲኤምቢ ውስጥ ትልቅ መዋዠቅን በመለካት ሃብል ቋሚን ለማግኘት ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል። ለእያንዳንዱ ሜጋፓርሴክ 67 ፣ 4 ኪሎ ሜትር በሰከንድ እኩል ሆነ ወይም ወደ ሶስት ሚሊዮን የብርሃን ዓመታት (በእንደዚህ ዓይነት ፍጥነት ፣ ነገሮች በተገቢው ርቀት እርስ በእርስ ይለያያሉ)። በዚህ ሁኔታ ስህተቱ በሜጋፓርሴክ 0.5 ኪሎ ሜትር በሰከንድ ብቻ ነው.

የተለየ ዘዴ በመጠቀም ስለ ተመሳሳይ እሴት ካገኘን, ይህ መደበኛውን የኮስሞሎጂ ሞዴል ትክክለኛነት ያረጋግጣል. የሳይንስ ሊቃውንት የመደበኛ ሻማዎችን ግልጽነት - ብሩህነታቸው ሁልጊዜ የሚታወቅባቸውን ነገሮች ለካ። እንደነዚህ ዓይነቶቹ ነገሮች ለምሳሌ Ia supernovae ዓይነት - ነጭ ድንክዬዎች ከትላልቅ ተጓዳኝ ኮከቦች ውስጥ ቁስን መሳብ እና ሊፈነዱ አይችሉም. በመደበኛ ሻማዎች ብሩህነት ፣ ለእነሱ ያለውን ርቀት መወሰን ይችላሉ ። በትይዩ, የ supernovae ያለውን redshift መለካት ይችላሉ, ማለትም, ብርሃን የሞገድ ወደ ስፔክትረም ቀይ ክልል shift. ቀይ ፈረቃው በጨመረ ቁጥር ነገሩ ከተመልካች የሚወጣበት ፍጥነት ይጨምራል።

ስለዚህ የአጽናፈ ሰማይን የመስፋፋት መጠን ማወቅ ይቻላል, በዚህ ሁኔታ ለእያንዳንዱ ሜጋፓርሴክ በሰከንድ ከ 74 ኪሎሜትር ጋር እኩል ይሆናል. ይህ ከ ΛCDM ከተገኙት እሴቶች ጋር አይዛመድም። ሆኖም ግን, የመለኪያ ስህተት ልዩነቱን ሊያብራራ አይችልም.

በካሊፎርኒያ ሳንታ ባርባራ የካቭሊ ቲዎሬቲካል ፊዚክስ ተቋም ባልደረባ ዴቪድ ግሮስ በበኩሉ ቅንጣቢ ፊዚክስ እንደገለፁት እንዲህ ያለው ልዩነት ችግር እንጂ ችግር አይባልም። ይሁን እንጂ በርካታ ሳይንቲስቶች በዚህ ግምገማ አልተስማሙም። ሁኔታው ቀደምት አጽናፈ ዓለም, ማለትም ባሪዮኒክ አኮስቲክ ማወዛወዝ - መጀመሪያ አጽናፈ ዓለም በመሙላት በሚታዩ ነገሮች ጥግግት ውስጥ ማወዛወዝ, ይህም ደግሞ ቀደም አጽናፈ ዓለም, ላይ የተመሠረተ ነው በሌላ ዘዴ, ውስብስብ ነበር.እነዚህ ንዝረቶች የሚከሰቱት በፕላዝማ አኮስቲክ ሞገዶች ሲሆን ሁልጊዜም የታወቁ መጠኖች ናቸው, ይህም መደበኛ ሻማዎችን ያስመስላሉ. ከሌሎች መመዘኛዎች ጋር ተዳምረው የሃብል ቋሚውን ከΛCDM ጋር የሚስማማውን ይሰጣሉ።

አዲስ ሞዴል

ሳይንቲስቶች ዓይነት Ia supernovae ሲጠቀሙ ስህተት የመሥራት እድል አለ. ከሩቅ ነገር ጋር ያለውን ርቀት ለመወሰን, የርቀት መሰላልን መገንባት ያስፈልግዎታል.

የዚህ መሰላል የመጀመሪያው እርከን Cepheids ነው - ተለዋዋጭ ኮከቦች ትክክለኛ የጊዜ-የብርሃን ግንኙነት። Cepheids በአቅራቢያው ወደሚገኝ የ Ia supernovae ዓይነት ያለውን ርቀት ለመወሰን ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል. በአንደኛው ጥናት ውስጥ, በሴፊይድ ምትክ, ቀይ ግዙፎች ጥቅም ላይ ውለው ነበር, ይህም በተወሰነ የህይወት ደረጃ ላይ ከፍተኛ ብሩህነት ላይ ይደርሳል - ለሁሉም ቀይ ግዙፎች ተመሳሳይ ነው.

በውጤቱም, የሃብል ቋሚ በሴኮንድ በሜጋፓርሴክ 69.8 ኪ.ሜ. ከወረቀቱ ደራሲዎች አንዱ የሆኑት የቺካጎ ዩኒቨርሲቲ ባልደረባ ዌንዲ ፍሪድማን ምንም አይነት ቀውስ የለም ብለዋል።

ነገር ግን ይህ አባባል ጥያቄ ውስጥ ገብቷል። የH0LiCOW ትብብር ሃብል ቋሚን የሚለካው የስበት መነፅርን በመጠቀም ነው፣ይህም ተጽእኖ አንድ ግዙፍ አካል ከኋላው ካለ ከሩቅ ነገር ጨረሮችን ሲታጠፍ ነው። የኋለኛው ደግሞ ኳሳርስ ሊሆን ይችላል - የንቁ ጋላክሲዎች አስኳሎች እጅግ ግዙፍ በሆነ ጥቁር ጉድጓድ ይመገባሉ። በስበት ሌንሶች ምክንያት፣ የአንድ ኳሳር ብዙ ምስሎች በአንድ ጊዜ ሊታዩ ይችላሉ። ሳይንቲስቶች የእነዚህን ምስሎች ብልጭ ድርግም በመለካት የዘመነ ሃብል ቋሚ በሰከንድ 73.3 ኪሎ ሜትር በሜጋፓርሴክ አግኝተዋል። በተመሳሳይ ጊዜ ሳይንቲስቶች እስከ መጨረሻው ድረስ ውጤቱን አላወቁም ነበር, ይህም የማጭበርበር እድልን አያካትትም.

ጋዝ በጥቁር ጉድጓድ ዙሪያ በሚሽከረከርበት ጊዜ ከተፈጠረው የተፈጥሮ masers የሃብል ቋሚ የመለኪያ ውጤቱ በሜጋፓርሴክ 74 ኪሎ ሜትር በሰከንድ ተገኘ። ሌሎች ዘዴዎች በሰከንድ 76.5 እና 73.6 ኪሎ ሜትር በሜጋፓርሴክ ተሰጥተዋል. የስበት መነፅር ከማይክሮዌቭ ዳራ ልኬቶች ጋር ሲነፃፀር የተለየ ዋጋ ስለሚሰጥ በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ የቁስ ስርጭትን በመለካት ላይ ችግሮች ይነሳሉ ።

ልዩነቱ በመለኪያ ስህተቶች ምክንያት እንዳልሆነ ከታወቀ, አሁን ያሉትን ሁሉንም መረጃዎች ለማብራራት አዲስ ንድፈ ሃሳብ ያስፈልጋል. አንዱ መፍትሔ የአጽናፈ ሰማይን የተፋጠነ መስፋፋት የሚያስከትል የጨለማውን ኃይል መጠን መለወጥ ነው. ምንም እንኳን አብዛኞቹ ሳይንቲስቶች ፊዚክስን ሳያዘምኑ እንዲሰሩ ቢደግፉም ችግሩ ግን መፍትሄ አላገኘም።