галактиката ngc 5584 в която -хъбъл- анализира повече от 250 цефеиди което спомага за по
Мисия: Hubble Space Telescope


Галактиката NGC 5584 в която "Хъбъл" анализира повече от 250 Цефеиди, което спомага за повишаване точността на константата на Хъбъл.

Всеки знае, от собствен опит, че Земята привлича всичко заради нейната гравитация. Да ама не, освен че привлича, астрономите и астрофизиците знаят че тя и отблъсква. Тази загадъчна антигравитационна сила в обичайното всекидневие е незабележима.

Тя е толкова малка, че не може да се регистрира от никакъв детектор. Тя е толкова малка, че не може да се открие когато наблюдаваме цялата слънчева система, дори и при изследване на цялата галактика, дори при целия местен клъстер от галактики тя отново е умело прикрита пред превъзхождащата я гравитация.
Увеличи Credit:NASA, ESA

Обаче когато разгледаме вселената в мащаб от няколко милиона до милиард светлинни години, нещата се променят. В тези обеми от пространство, освен че действа сила на привличане между отделните галактики и купове от галактики, там започва да се проявява и загадъчна сила на отблъскване.

Дори при още по-огромни разтояния, тази сила надвишава гравитационното привличане между галактиките и те не просно се раздалечават една от друга, но даже и се ускоряват, който процес изглежда ще продължи за вечни времена. Тази мистична отблъскваща сила астрономите наричат "тъмна енергия". Тази тъмна енергия е навсякъде около нас, ние сме потопени в нея, всъщност цялата видима вселена е потопена в нея.

Всеобщото космологично мнение е че нейния масов еквивалент се явява 75 процента от цялата вселена. Това е огромен процент. Освен нея съществува и тъмна материя. Заедно двете съставляват 95 процента от материята във Вселената. Дори и да изучим всичко съществуващо, да колонизираме всички планети, всички звезди, всички галактики, ние ще познаваме едва 5 процента от Вселената ако не изучим естеството на тези две мистични субстанции.

Изучаването и определянето на естеството на тъмната енергия е задача поставена в дневния ред на космическия телескоп "Хъбъл". Но ако тъмната енергия изглежда като умопомрачителната концепция, астрономите са съставили и конкуриращ се модел, в който те са се освободили от толкова фантастичното. Алтернативната хипотеза предполага, че един огромен балон относително празно пространство с големина около осем милиарда светлинни години заобикаля нашия галактически квартал. Ако живеем в центъра на тази празнота, ще наблюдаваме галактики които се избутват далеч една от друга, а ускоряването ще бъде само една илюзия.

Дали това е така? Засега не се знае, това е просто теория, може пък да съществува още по-голяма структура, която заобикаля цялата видима вселена и нейното гравитационно привличане да ускорява най-много най-далечните галактики.

Засега е важно, че от изучените от Хъбъл свръхнови, учените са доусъвършенствали степента на разширение на вселената или така наречената "константа на Хъбъл" и сега съществува процент на неопределеност само 3.3%. Новите измервания намаляват грешката с 30% в сравнение с предходните най-добри измервания на "Хъбъл" през 2009год.

Новата степен на разширение е установена на 73,8 км в секунда на всеки мегапарсек (3.26 милиона светлинни години). Това число означава, че ако една галактика отстои на един милион парсека от нас нейната скорост на отдалечаване спрямо нас е 73,8 км в секунда. Ако отстои на два мегапарсека с 147,6 км за секунда и така нататък.

Всяко намаляване на несигурността на процента на разширяване на Вселената втвърдява нашето разбиране за основните космически структури. Познаването на точната стойност на константата на Хъбъл допълнително ограничава обхвата на силата на тъмната енергия и също така помага на астрономите да въведат строги рамки на други космически величини като формата на Вселената и количеството неутрино - призрачни частици, които изпълвали ранната Вселена.

Тъмната енергия е една от най-големите мистерии в космологичната физика. Дори и Алберт Айнщайн е измислил отблъскваща сила, наречена от него космологична константа, която би намалила гравитацията и ще запази вселената стационарна. Той изоставя идеята, когато астронома Едуин Хъбъл открива през 1929 г., че Вселената се разширява. Наблюдателни данни за тъмната енергия не са били налични до 1998 год., когато два екипа от астрономи я откриват.

Идеята на тъмната енергия е толкова екзотична, че много учени се осланят на други странни интерпретации, включително теорията за космическия балон. В тази теория, по-ниската плътност вътре в балона ще се привлича от по-масивната Вселената около нея. За наблюдател вътре в балона ще изглежда, че тъмната енергия като сила ще ускорява цялата вселена. Хипотезата за балона изисква разширяващ се темп на Вселената, който е много по-бавен отколкото астрономите наблюдават възлизащ на около 60-65 км / сек на мегапарсек. Чрез намаляване на несигурността на константата на Хъбъл на стойност до 3.3 на 100, предизвиква тази теория да търпи трудности. Освен това, най-трудната част от тази теория е, че трябва да приемем че се намираме много близо до центъра на балона, което е шанс едно на милион. Но учените казват, че всичко е възможно и по-добре да оставим бъдещите данни от телескопите да ръководят разкриването на естеството на странното ускорение.

Измерването на темпа на разширяване на Вселената е трудна работа. Трудността се заключава в това, че е необходимо точното измерване на разтоянията до галактиките. Сред най-надеждните методи за определяне на сравнително по-къси разстояния са изследване на Цефеидите променливи, които са пулсиращи звезди слабо и избледняващи с темпове, които отговарят на присъщия им блясък. Но Цефеидите са твърде слаби за да се намерят в много далечните галактики. За по-дълги разстояния, астрономите се осланят на специален клас взривяващи се звезди, наречени свръхнови Тип Ia. Тези звездни експлозии със сходни свойства предоставят метод да се види моментното състояние на Вселената.

Както вече се досещате и цефеидите и свръхновите са уловени от новата чувствителна широкополева камера (WFC3) на Хъбъл, са определени както близки, така и далечни разтояния в по-голяма точност. Сравняването на двете, води до получаването на по-точна константа на Хъбъл.

Астрономите се надяват, че "Хъбъл" ще продължи да бъде използван за да намали несигурността в константата на Хъбъл, като по този начин ще се усъвършенстват свойствата на тъмната енергия (изучаването на тъмната енергия и тъмната материя е основна цел на новата мисия на Хъбъл).

Учените изучават тъмната енергия в продължение на 13 години. Те са научили за съществуването на тъмна енергия, когато открили, че отдалечените свръхнови тип Ia са по-слаби от очакваното, което означава, че са по-далеч от очакваното. Единственият начин това да се случи, е, ако разширението на Вселената се е ускорило от известно време в миналото. Тези резултати предполагат, че някъква загадъчна сила действа срещу влиянието на гравитацията и отблъсква галактиките все по-далеч една от друга със все по-висока скорост. Но точното определяне на силата на тъмната енергия е неразделно свързано с определянето на точната стойност на константата на Хъбъл, която "Хъбъл" постоянно доосъвършенства.

Източник hubblesite

  • 1501
  • 0
  • Mar 15, 2012

Коментар
Подобни публикации