Noi indicii despre expansiunea universului vin din „zumzetul” găurilor negre
Măsurarea vitezei de expansiune a universului, crucială pentru înțelegerea evoluției cosmice, rămâne o provocare majoră pentru astrofizicieni. Noile cercetări sugerează o abordare inovatoare, bazată pe detectarea „zumzetului” colectiv al găurilor negre, care ar putea oferi o perspectivă independentă și potențial rezolvitoare a uneia dintre cele mai mari crize din cosmologie: discrepanța dintre diferite metode de calcul a constantei Hubble.
Disputa constantă a lui hubble
Constanta Hubble, care descrie ritmul de expansiune al universului, este calculată prin metode diferite. Pe de o parte, se analizează radiația cosmică de fond, adică lumina rămasă de la Big Bang. Pe de altă parte, se măsoară distanțele și vitezele unor obiecte cosmice apropiate, cum ar fi supernovele și galaxiile. Problema este că rezultatele obținute prin aceste metode nu se potrivesc, iar discrepanța a crescut în ultimii ani.
Diferența semnificativă dintre aceste valori sugerează că înțelegerea actuală a universului ar putea fi incompletă, necesitând ajustări majore ale modelului cosmologic standard. O metodă independentă, care nu depinde de „scara distanțelor” astronomice sau de radiația cosmică de fond, ar putea oferi o soluție. În acest context, undele gravitaționale, prezise de teoria relativității generale a lui Einstein, devin un instrument de investigație promițător. Observatoare precum LIGO și Virgo au detectat deja zeci de evenimente de fuziune a găurilor negre. Aceste evenimente pot oferi informații despre masa obiectelor implicate și distanța la care s-a produs fenomenul.
Cum funcționează noua metodă
Cercetătorii propun o abordare diferită: analizarea nu doar a evenimentelor individuale puternice, ci a „zumzetului” de fond, format din fuziuni de găuri negre prea îndepărtate pentru a fi detectate individual. Acest semnal, considerat un fundal stochastic de unde gravitaționale, conține informații despre numărul de astfel de fuziuni, precum și despre distribuția lor în spațiu și timp. Ritmul de expansiune cosmică influențează direct această distribuție. Cu alte cuvinte, o expansiune mai lentă ar genera un „zumzet” mai puternic.
Logica se bazează pe relația dintre volumul cosmic și distanță. O expansiune mai lentă înseamnă volume cosmice mai mari la anumite distanțe, ceea ce implică mai multe fuziuni de găuri negre. Autorii studiului compară această abordare cu „sirenele standard” din astronomie, exploatând populația totală de coliziuni ale găurilor negre, nu doar evenimentele individuale. Această independență ar putea transforma undele gravitaționale într-un arbitru între diferite metode de măsurare.
Provocări și perspective
Metoda are însă și limitări. Rezultatele sunt influențate de modelele folosite pentru a descrie populația de găuri negre, iar incertitudinile sunt încă mari. Cu toate acestea, potențialul este semnificativ. Detectoarele gravitaționale urmează să fie modernizate, crescând sensibilitatea la „zumzetul” cosmic. Dacă previziunile se confirmă, metoda ar putea oferi o măsurătoare directă a constantei Hubble.
În viitorul apropiat, pe măsură ce datele se acumulează și instrumentele se îmbunătățesc, această abordare ar putea deveni decisivă. Detectarea semnalului de fundal a undelor gravitaționale va putea oferi indicii concrete despre ritmul de expansiune al universului.
Sursa: Playtech.ro
