Universul se extinde mai repede decât se estimase

Universul se grăbeşte. Oamenii de ştiinţă au emis ipoteza că se extinde cu o anumită viteză, descoperind în schimb că ritmul este între 5 şi 9% mai rapid decât fusese estimat. Un grup de astrofizicieni americani au folosit imaginile telescopului Hubble Space pentru a calcula în mod cât mai precis posibila viteză cu care galaxiile se îndepărtează una de cealaltă. Echipa a fost condusă de Adam Riess de la Universitatea Johns Hopkins. Riess a câştigat Premiul Nobel pentru fizică în 2011, datorită capacităţii sale de a calcula rata de expansiune a universului, folosind stelele supernove ca "radare".

În 1998, împreună cu colegii săi, astrofizicianul de la Universitatea Johns Hopkins a observat că universul se extindea într-un ritm tot mai rapid. Aceasta a fost una dintre cele mai importante descoperiri ale ultimului deceniu. Dar, evident, graba cosmosului nu a fost înţeleasă în totalitate.

Pentru noul studiu, cercetătorii au examinat 2.400 de variabile cefeide (http://archive.oapd.inaf.it/othersites/sc/starchild/questions/cepheids.html) în 19 galaxii.

Este vorba despre stele care au un comportament regulat: în funcţie de rata pulsaţiilor lor este posibil să se calculeze luminozitatea lor reală. Şi, pe baza diferenţei dintre luminozitatea reală şi cea percepută (care este legată de distanţa dintre noi şi stele), se poate înţelege cât este de departe o cefeidă.

O cefeidă este o stea variabilă, gigantă sau supergigantă galbenă, de 4 până la 15 ori mai masivă decât Soarele şi de 100 până la de 30.000 de ori mai luminoasă, a cărei strălucire variază de la 0,1 la 2 magnitudini potrivit unei perioade bine definite, cuprinsă între 1 şi 135 de zile, de unde îşi trage numele de stea variabilă. Ele au fost denumite după prototipul stelei δ din constelaţia Cefeu. Steaua Polară este o cefeidă (cel puţin până în 1994 de când strălucirea sa a devenit stabilă, fără să fi fost găsită vreo explicaţie.

O altă unitate de măsură utilizată pentru a măsura distanţele din univers sunt supernovele.

O supernovă este o explozie stelară mai puternică decât o novă. Supernovele, în special cele de tipul 1a, destul de rare, sunt extrem de luminoase şi cauzează o explozie de radiaţii care adesea este mai strălucitoare decât o întreagă galaxie, înainte de a dispărea după câteva săptămâni sau luni. De-a lungul acestui interval, o supernovă poate radia tot atâta energie cât ar putea emite Soarele pe toată durata sa de viaţă.

Încă o dată, cu această metodă este posibil să se calculeze distanţa cu exactitate.

Combinând cefeidele şi 300 de supernove, oamenii de ştiinţă au realizat, de fapt, o măsurătoare mai precisă a vitezei universului. Dar ei se confruntă cu cifre care nu corespund măsurătorilor considerate bune până acum, obţinute prin studierea "radiaţiei cosmice de fond": reziduul radiaţiilor emise în timpul Big Bang-ului.

Rezultatele studiilor au fost publicate pe site-ul Arxiv (https://arxiv.org/pdf/1604.01424.pdf), dar, în curând vor fi publicate în Astrophysical Journal. Noua valoare referitoare la accelerarea universului este de 73,2 kilometri pe secundă pe megaparsec (un megaparsec este egal cu 3,26 milioane de ani lumină). La ritmul actual distanţa dintre două obiecte în spaţiu este destinată să se dubleze în 9,8 miliarde de ani.

Ca întotdeauna când văd ceva neaşteptat, oamenii de ştiinţă au început să speculeze cu privire la posibilele cauze. Practic, doar 5% din Univers este format din materia cunoscută. 25% se presupune că este compus din materie întunecată şi 70% din energie întunecată. Chiar aceasta din urmă - se presupune - ar putea fi cauza accelerării expansiunii universului. Şi, probabil acţiunea sa ar fi mai mare decât s-a prevăzut, sau ar putea fi variabilă în timp. Ar putea exista noi particule subatomice (probabil din familia neutrinilor) capabile să se deplaseze cu o viteză aproape de viteza luminii, denumite generic "radiaţie întunecată". Prezenţa lor ar putea să perturbe calculele oamenilor de ştiinţă cu privire la energia universului. O ultimă variantă posibilă ar fi aceea că teoria relativităţii generale a lui Einstein este greşită. Dar această variantă nu o crede nimeni.