Astronomové objasnili rychlost rozpínání vesmíru

Pomocí nové metody odhadu kosmických vzdáleností na základě měření průměrného jasu hvězd v obřích eliptických galaxiích astronomové získali upřesněnou hodnotu rychlosti rozpínání vesmíru. Výsledky studie jsou publikovány v The Astrophysical Journal a na webu Cornell University.

Rychlost rozpínání vesmíru je jedním z klíčových parametrů kosmologie, uvádí se. S rostoucí vzdáleností od Země se zvyšuje díky působení temné energie, jejíž povaha je stále záhadou. Na tomto místě zmiňme, že Hubbleova konstanta je veličina, která určuje, o kolik se zvětší rychlost vzdalování (v km/s) vzdáleného vesmírného objektu, když jeho vzdálenost vzroste o milion parseků (1 megaparsek). 

Hubbleova konstanta je součástí základních rovnic kosmologie popisujících vývoj vesmíru, problém však je, že měření prováděná různými metodami dávají různé hodnoty této veličiny.

Vědci tradičně používají dvě metody výpočtu k odhadu rychlosti rozpínání vesmíru: první je založena na reliktním záření a druhá je založena na náhodném výskytu supernov ve vzdálených galaxiích. Podle první metody je hodnota H0 přibližně 67,4 a podle druhé 74. Astronomové jsou z této odchylky přirozeně znepokojeni a neustále hledají nové způsoby měření Hubbleovy konstanty.

Nová metoda

Nová hodnota H0 se objevila jako vedlejší produkt průzkumu blízkých galaxií MASSIVE, ve kterém vědci používají vesmírné a pozemské dalekohledy k podrobnému studiu 100 nejhmotnějších galaxií v okruhu asi 100 megaparseků neboli 330 milionů světelných let od Země.

Pro získání H0 vědci z projektu MASSIVE měřili fluktuaci povrchového jasu 63 obřích eliptických galaxií a určovali vzdálenost ke každé z nich v závislosti na jejich rychlosti. Technika využívající fluktuace povrchového jasu je jednou z nejnovějších. Je založena na skutečnosti, že obří eliptické galaxie jsou velmi staré a mají stálou populaci starých hvězd, většinou červených obrů.

V loňském roce již vědci ze skupiny MASSIVE tuto metodu testovali, aby určili vzdálenost k obří eliptické galaxii NGC 1453 v jižním souhvězdí Eridanu. Výsledky nové studie umožnily vypočítat „místní“ hodnotu Hubbleovy konstanty pro velký počet galaxií.

Jednalo se o 73,3 kilometrů za sekundu na megaparsec, což je velmi blízké výsledkům odhadů supernov typu Ia - metody, která je v kosmologii považována za zlatý standard. To znamená, že za každý megaparsec - 3,3 milionu světelných let neboli tři miliardy bilionů kilometrů – se vesmír rozpíná o 73,3 kilometrů za sekundu.