Wie Sie sich erinnern, hat diese Woche in der Welt der Physik und Astronomie jemand eine Kanone abgefeuert: Vielleicht beschleunigt sich die Expansion des Universums nicht. In den wissenschaftlichen Berichten der Zeitschrift Nature erschien ein Artikel, der die grundlegenden Beobachtungen, die zu der modernen Ansicht führten, dass dunkle Energie das Universum beschleunigt, teilweise widerlegte. Natürlich haben wir uns sofort entschlossen, diese seltsame, unverständliche und schwer fassbare Idee aufzugeben. Und sie beeilten sich.
Der berühmte amerikanische Astrophysiker Adam Riess, der mit seinen Kollegen den Nobelpreis erhielt, sprach zur Verteidigung der dunklen Energie, wissen Sie was? "Für die Entdeckung der beschleunigten Expansion des Universums durch Beobachtung entfernter Supernovae." Ich habe meine Notiz zu Scientific American veröffentlicht. Weiter von der ersten Person.
Nachdem Sie diesen Artikel gelesen haben, sind Sie sicher, dass es nicht notwendig ist, unser derzeitiges Verständnis des Universums zu überarbeiten. Alles, was diese Arbeit tut, ist, unser Vertrauen in das, was wir wissen, leicht zu verringern - aber auch das, indem wir die kosmologischen Daten verwerfen, auf denen unser Verständnis aufgebaut wurde. Sie ignoriert auch wichtige Details in den Daten, die sie betrachtet. Und abgesehen von diesen Problemen sind die Überschriften sowieso falsch. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass wir jetzt nur zu 99,7% sicher sind, dass sich das Universum mit einer Beschleunigungsrate ausdehnt, aber dies ist unwahrscheinlich gleich "es beschleunigt nicht".
Die ursprüngliche Entdeckung, dass sich das Universum mit zunehmender Geschwindigkeit ausdehnt, wurde 1998 von zwei Astronomenteams gemacht, die Supernovae vom Typ Ia als weltraumgestützte Messinstrumente verwendeten. Supernovae - explodierende Sterne - sind einige der stärksten Explosionen im Weltraum, was einer Milliarde Milliarden Milliarden Atombomben entspricht, die gleichzeitig explodieren. Supernovae vom Typ Ia sind eine spezielle Art von Supernovae, die im Gegensatz zu anderen Supernovae jedes Mal mit der gleichen Leuchtkraft explodieren und wahrscheinlich die kritische Massengrenze erreichen. Diese Ähnlichkeit bedeutet, dass Unterschiede in ihrer beobachteten Helligkeit fast immer davon abhängen, wie weit sie entfernt sind. Daher sind sie ideal zur Messung kosmischer Entfernungen. Darüber hinaus sind diese Objekte relativ häufig und so hell, dass wir sie Milliarden von Lichtjahren entfernt sehen. Wir sehen, wie das Universum vor Milliarden von Jahren war, und wir können dies damit vergleichen, wie es jetzt aussieht.
Diese Supernovae werden wegen ihrer Konsistenz oft als "Standardkerzen" bezeichnet. Genauer gesagt handelt es sich jedoch um "Standardkerzen", da ihre Genauigkeit in der Praxis verbessert und verbessert werden kann, indem kleine Unterschiede in ihren Explosionen berücksichtigt werden und beobachtet wird, wie lange sich die Explosion entfaltet und wie die Farbe ist Supernova errötet aufgrund des Staubes zwischen uns und ihnen. Die Suche nach einer Möglichkeit, genauere Korrekturen vorzunehmen, führte zur Entdeckung eines sich beschleunigenden Universums.
In diesem kürzlich veröffentlichten Dokument, das den Medienrummel auslöste, wurde ein Katalog von Supernovae vom Typ Ia verwendet, der von der Community (einschließlich uns) gesammelt und bereits mehrfach analysiert wurde. Die Autoren verwendeten jedoch eine andere Methode, um Korrekturen zu ermöglichen - und wir glauben, dass dies die Glaubwürdigkeit ihrer Ergebnisse untergräbt. Sie legen nahe, dass die durchschnittlichen Eigenschaften von Supernovae aus jeder Probe, die zur Messung der Expansionshistorie verwendet wurde, gleich sind, obwohl bereits gezeigt wurde, dass sie unterschiedlich sind, und Analysen der Vergangenheit haben diese Unterschiede berücksichtigt. Selbst wenn sie diese Unterschiede ignorierten, kamen sie zu dem Schluss, dass die Chance, die Expansion des Universums zu beschleunigen, bei 99,7% liegt.
Darüber hinaus glaubt die überwiegende Mehrheit der Astronomen, dass sich das Universum jetzt schneller ausdehnt als vor Milliarden von Jahren, und dies wird nicht nur durch Messungen von Supernovae gestützt. Dies schließt winzige Schwankungen im Reliktnachglühen des Urknalls (dem kosmischen Mikrowellenhintergrund) und den modernen Abdruck dieser Schwankungen in der Verteilung der Galaxien um uns herum (die sogenannten baryonischen akustischen Schwingungen) ein. Die vorliegende Studie ignoriert auch das Vorhandensein signifikanter Mengen an Materie im Universum, was seit den 1970er Jahren vielfach und auf unterschiedliche Weise bestätigt wurde. Andere Daten zeigen, dass sich das Universum unabhängig von Supernovae ausdehnt. Wenn wir andere Beobachtungen mit Supernova-Daten kombinieren, erhalten wir kein Vertrauen von 99,99 Prozent, sondern 99,99999 Prozent. So wahr.
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Wir wissen jetzt, dass dunkle Energie, von der wir glauben, dass sie die Expansion des Universums beschleunigt, 70% des Universums ausmacht, zusammen mit dem Rest der Materie. Die Natur der dunklen Energie bleibt eines der größten Rätsel der Astrophysik. Aber es gibt keine aktive Debatte über die Existenz dunkler Materie, und niemand diskutiert mehr über die Beschleunigung der Expansion, seit dieses Bild vor einem Jahrzehnt zementiert wurde.
Es gibt viele wichtige neue Studien sowohl auf der Erde als auch im Weltraum, die in den nächsten zwanzig Jahren oberste Priorität haben, um genau herauszufinden, was diese dunkle Energie sein könnte. An diesem Punkt müssen wir unsere Messungen weiter verfeinern und unsere Annahmen in Frage stellen. Obwohl diese jüngste Arbeit keine Theorien widerlegt, ist es sehr gut, dass wir eine Sekunde innehalten und uns daran erinnern können, wie groß die Fragen sind, die wir zu lösen versuchen, wie wir zu unseren aktuellen Schlussfolgerungen gekommen sind und wie ernst wir jeden Stein unseres Verständnisses testen sollten.
ILYA KHEL
