O nouă metodă promite o mai bună înțelegere a expansiunii universului
Astronomii din întreaga lume sunt de multă vreme fascinați de misterul expansiunii universului. Unul dintre cele mai mari paradoxuri ale cosmologiei moderne este dificultatea de a determina viteza exactă a acestei expansiuni. Măsurătorile actuale, realizate prin metode diferite, oferă rezultate contradictorii, o discrepanță cunoscută sub numele de „tensiunea Hubble”.
Cercetătorii încearcă de ani buni să măsoare cu precizie constanta Hubble, o valoare cheie în cosmologie care cuantifică viteza de expansiune a universului. Diferite tehnici au fost dezvoltate în acest sens, dar rezultatele obținute au dus la o controversă majoră în domeniu. Măsurătorile bazate pe observațiile universului timpuriu intră în conflict cu cele extrase din universul mai recent.
Undele gravitaționale, o nouă speranță pentru cosmologi
O echipă de cercetători de la Colegiul de Inginerie Grainger (Illinois, SUA) și de la Universitatea din Chicago (SUA) vine cu o abordare inovatoare, bazată pe utilizarea undelor gravitaționale. Această metodă ar putea oferi o soluție pentru misterul tensiunii Hubble, permițând o măsurare mai precisă a constantei. Metoda propusă îmbunătățește precizia tehnicilor anterioare bazate pe aceste unde.
Profesorul de fizică Nicolás Yunes, unul dintre autorii studiului, explică: „Obținerea unei măsurători independente a constantei lui Hubble este esențială pentru a rezolva tensiunea actuală. Metoda noastră este o cale inovatoare de a spori acuratețea deducțiilor folosind undele gravitaționale.” Daniel Holz, profesor la Universitatea Chicago, adaugă: „Arătăm că, folosind zumzetul de fundal al undelor gravitaționale provenite de la fuziunea găurilor negre din galaxii îndepărtate, putem afla detalii despre vârsta și compoziția universului.”
De la „lumânările standard” la „sirenele stocastice”
În mod tradițional, astronomii au folosit „lumânările standard”, cum ar fi supernovele, pentru a măsura viteza de expansiune a universului. Această metodă se bazează pe capacitatea de a calcula distanța față de aceste obiecte și viteza cu care se îndepărtează. Însă, determinarea vitezei este dificilă, mai ales fără a detecta lumina emisă de coliziuni sau fără a identifica galaxia gazdă.
Noua abordare, denumită „metoda sirenei stocastice”, se concentrează pe studierea coliziunilor dintre găurile negre, evenimente pe care detectoarele actuale nu le pot identifica individual. Cercetătorii au demonstrat că, dacă constanta Hubble ar avea o valoare mai mică, volumul total observabil al universului ar fi mai mic. Asta ar însemna că aceste coliziuni sunt concentrate într-un spațiu mai strâns, crescând intensitatea generală a zumzetului cosmic.
Echipa a reușit deja să excludă anumite rate de expansiune foarte lente, folosind datele actuale ale rețelei LIGO-Virgo-KAGRA. Odată ce fundalul de unde gravitaționale va fi detectat direct, estimat în aproximativ șase ani, această strategie va deveni și mai precisă.
