O nouă metodă ar putea revoluționa calculul expansiunii universului
Astronomii din întreaga lume încearcă de mult timp să determine cu exactitate viteza cu care Universul se extinde. Această viteză este exprimată printr-o valoare numită constanta lui Hubble. Cu toate acestea, măsurătorile acestei constante au dus la rezultate contradictorii, o discrepanță cunoscută sub numele de „tensiunea Hubble”. Cercetătorii de la Colegiul de Inginerie Grainger din Illinois și de la Universitatea din Chicago au dezvoltat o nouă abordare, bazată pe undele gravitaționale, care ar putea oferi o soluție la această problemă.
Această metodă inovatoare s-a născut din nevoia de a îmbunătăți precizia tehnicilor existente. Conform principiilor cosmologice, măsurătorile constantei lui Hubble ar trebui să fie consistente, indiferent de metoda utilizată. Tensiunea Hubble denotă o discrepanță între măsurătorile bazate pe observațiile universului timpuriu și cele obținute din observațiile universului mai recent. Rezolvarea acestei contradicții este una dintre cele mai mari provocări ale cosmologiei moderne.
Undele gravitaționale, o nouă perspectivă
Noua metodă implică utilizarea undelor gravitaționale, produse de coliziunile găurilor negre. Aceste unde, detectate de instrumente sensibile precum LIGO, Virgo și KAGRA, pot oferi informații cruciale despre expansiunea universului. Profesorul de fizică Nicolás Yunes a explicat importanța acestei abordări: „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”.
Echipa de cercetare a demonstrat că, prin analiza „zumzetului” de fond al undelor gravitaționale provenite de la fuziunea găurilor negre, se pot obține detalii despre vârsta și compoziția universului. Daniel Holz, profesor la Universitatea din Chicago, a adăugat că „nu în fiecare zi inventezi un instrument complet nou pentru cosmologie. 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”.
Metoda „sirenelor stocastice”
În loc să se bazeze pe „lumânările standard”, cum ar fi supernovele, noua metodă, denumită „sirene stocastice”, folosește coliziunile de găuri negre. Cercetătorii au descoperit că dacă constanta lui Hubble ar fi mai mică, volumul total observabil al universului ar fi și el mai mic. Acest lucru ar concentra coliziunile mai aproape, crescând intensitatea generală a „zumzetului cosmic”. Dacă acest semnal de fundal nu este detectat la un anumit nivel, ratele de expansiune mai lente pot fi excluse.
Utilizând datele actuale ale rețelei LIGO-Virgo-KAGRA, echipa a reușit deja să excludă anumite rate de expansiune foarte lente. Odată ce fundalul de unde gravitaționale va fi detectat direct, ceea ce se estimează că se va întâmpla în următorii șase ani, această strategie va deveni și mai precisă, oferind astronomilor un nou instrument puternic în căutarea înțelegerii profunde a Universului.
Sursa: Descopera
