O nouă metodă în cosmologie ar putea rezolva misterul expansiunii universului
Astronomii din întreaga lume încearcă de mult timp să stabilească cu precizie rata cu care universul se extinde, dar eforturile lor au generat mai multe întrebări decât răspunsuri. O nouă cercetare, realizată de o echipă de astrofizicieni din Statele Unite ale Americii, propune o metodă inovatoare, bazată pe unde gravitaționale, care ar putea oferi o perspectivă mai clară asupra acestei enigme cosmice. Rezultatele studiului, publicat recent, sugerează o cale promițătoare pentru rezolvarea tensiunii Hubble, o problemă majoră care stânjenește modelul standard al cosmologiei.
Tensiunea Hubble: o discrepanță majoră
Problema centrală constă în discrepanța dintre măsurătorile ratei de expansiune a universului. Cercetătorii utilizează metode diferite pentru a calcula valoarea cunoscută sub numele de constanta lui Hubble. Aceste metode ar trebui să ofere rezultate identice, deoarece se bazează pe aceleași principii fizice fundamentale. Totuși, observațiile asupra universului timpuriu intră în conflict cu cele obținute din observațiile universului mai recent. Această discrepanță, cunoscută sub numele de „tensiunea Hubble”, a creat o adevărată provocare pentru comunitatea științifică.
Echipa de cercetare de la Colegiul de Inginerie Grainger (Illinois, SUA) și Universitatea din Chicago (SUA) a dezvoltat o abordare nouă, bazată pe analiză undelor gravitaționale. Aceste unde, generate de evenimente cosmice extreme, precum fuziunea găurilor negre, pot oferi informații valoroase despre structura și evoluția universului. „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”, a explicat profesorul de fizică Nicolás Yunes.
Sirene stocastice pentru o mai bună precizie
Metoda propusă de cercetători se concentrează pe analiza „zumzetului” de fond al undelor gravitaționale, provenit de la fuziunea găurilor negre din galaxii îndepărtate. Prin studiul acestui fond, pot fi obținute informații despre densitatea evenimentelor cosmice. „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”, adaugă Daniel Holz, profesor la Universitatea din Chicago.
Cercetătorii numesc această abordare „metoda sirenei stocastice”. Ei consideră că, dacă constanta Hubble ar avea o valoare mai mică, volumul total observabil al universului ar fi mai redus, ceea ce ar crește intensitatea semnalului de fundal al undelor gravitaționale. Analiza datelor actuale nu oferă încă rezultate concludente, dar echipa estimează că odată ce vor fi disponibile date noi, mai precise, vor putea exclude unele dintre ratele de expansiune mai lente.
În prezent, cercetătorii utilizează datele rețelei LIGO-Virgo-KAGRA. Ei estimează că în aproximativ șase ani, odată cu detectarea directă a semnalului de fond al undelor gravitaționale, precizia metodei va crește semnificativ.
