Neue Messungen haben auch dazu beigetragen, eines der wichtigsten Probleme der heutigen Astrophysik zu lösen: Wie schnell expandiert das Universum?
Die Ergebnisse wurden in zwei wissenschaftlichen Artikeln veröffentlicht, die auf der arXiv-Preprint-Site veröffentlicht wurden. Artikel durchlaufen einen ĂberprĂŒfungs- und ĂberprĂŒfungsprozess. (pdf) .
ACT Collaboration - Teil der neuen CMB-Karte
Kosmologie ist die Wissenschaft der Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft unseres Universums. Vieles in dieser Wissenschaft hÀngt mit der Expansionsrate zusammen, weshalb Physiker so nach diesem Wert suchen. Die Hubble-Konstante (H0) ist ein Wert, der beschreibt, wie schnell sich das Universum in unterschiedlichen Entfernungen von uns ausdehnt.
Es wird angenommen, dass die Expansion durch dunkle Energie provoziert wird und diesen Prozess ebenfalls beschleunigt. Wenn Astronomen jedoch versuchen, die Hubble-Konstante mit Teleskopen zu messen, erhalten sie je nach verwendeter Methode unterschiedliche Werte. Diese Diskrepanz kann in keiner Weise erklÀrt werden.
Eine Methode basiert auf der Beurteilung, wie schnell sich benachbarte Galaxien von der MilchstraĂe entfernen. Die zweite Methode besteht darin, die Hintergrundstrahlung zu untersuchen.
Die neuen Messungen stimmen mit der CMB-SchĂ€tzung ĂŒberein, erlauben jedoch keine Widerlegung der SchĂ€tzung fĂŒr benachbarte Galaxien.
Die Reliktstrahlung ist der Mikrowellenhintergrund des Universums, wie wir es sehen. Wir können aufgrund der begrenzten Lichtgeschwindigkeit nicht ĂŒber diese Grenze hinausschauen. Das schwache Leuchten, das wir ĂŒberall dort sehen, wo wir unsere Teleskope ausrichten, wurde kurz nach dem Urknall in der Ăra der primĂ€ren Wasserstoffrekombination vor mehr als 13 Milliarden Jahren gebildet.
Im Jahr 2018 wurden Daten vom Planck-Satelliten veröffentlicht. Dies ist die genaueste Messung des CMB. Dann, vor zwei Jahren, wurde klar, wie stark die SchÀtzung von H0 basierend auf Reliktstrahlung von der SchÀtzung basierend auf der Bewegung benachbarter Galaxien abweicht.
Die neue Studie konnte die CMB-SchÀtzung unter Verwendung eines anderen Teleskopdatensatzes und verschiedener Berechnungen reproduzieren. Das Ergebnis ist jedoch dasselbe. Dies bedeutet nicht, dass die SchÀtzung von H0 aus dem CMB korrekt ist (es gibt Probleme mit den physikalischen Theorien, die in den Berechnungen verwendet werden), aber zumindest gibt es definitiv keinen Fehler in den Messungen selbst. Plus eins zugunsten der ReliktschÀtzung.
Die CMB-Beobachtungen aus dem ALMA-Array wurden von 2013 bis 2016 durchgefĂŒhrt. Wissenschaftler haben mehrere Jahre damit verbracht, Supercomputer zu verwenden, um Daten aus anderen Quellen von Mikrowellenwellen zu löschen. Erst nachdem die vollstĂ€ndige Karte gesammelt worden war (sie untersuchten nur die HĂ€lfte des Himmels), begannen sie mit der Berechnung von H0.
Die neue Karte ermöglichte es, die Entfernung von der Erde zum Relikthintergrund erneut zu ĂŒberprĂŒfen. Diese Entfernung, verbunden mit einer neuen SchĂ€tzung der Expansionsrate, ermöglichte es, das Alter des Universums zu verfeinern.
Die Wahrscheinlichkeit bleibt bestehen, dass unsere Theorien ungenau sind, und daher sind auch die Berechnungen ungenau, aber hier können wir nur darauf warten, dass die Theorien verfeinert werden.
Infolgedessen ist die Expansionsrate des Universums fĂŒr uns immer noch ein RĂ€tsel, aber Wissenschaftler, die Reliktstrahlung untersuchen, haben mehr Beweise fĂŒr ihre SchĂ€tzung.
Wissenschaftliche Artikel wurden auf der arXiv-Preprint-Site veröffentlicht und zur Begutachtung durch Fachkollegen gesendet.