„Standardmodell“ der Kosmologie durch neue Messungen in Frage gestellt

Neue Messungen haben es Wissenschaftlern ermöglicht, die Hubble-Konstante zu verändern und unsere Wahrnehmung des expandierenden Universums zu verändern.(Bildnachweis: Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF)

Müssen Wissenschaftler das Grundmodell des Universums noch einmal überprüfen?

Mit neuen Messungen kosmischer Entfernungen haben Astronomen ihre Berechnung der Hubble-Konstante verfeinert, einer Zahl, die beschreibt, wie schnell sich das Universum in unterschiedlichen Entfernungen von einem bestimmten Punkt im Raum ausdehnt.

Die neuen Messungen haben die Wissenschaftler dazu veranlasst, eine Überarbeitung dieser wichtigen Zahl in Betracht zu ziehen und die Idee zu unterstützen, dass die 'Standardmodell der Kosmologie', die Theorie, die die grundlegende Natur des Universums beschreibt, muss möglicherweise überarbeitet werden.

Diese neuen Messungen, die mit einer Vielzahl von Teleskopen auf der ganzen Welt durchgeführt wurden, unterstreichen eine Diskrepanz zwischen früheren Messungen der Hubble-Konstante und dem vom 'Standardmodell' vorhergesagten Wert dieser Konstanten, sagten Astronomen. Mit dem „Standardmodell der Kosmologie“ wird angenommen, dass das Universum zu etwa 5 % aus gewöhnlicher Materie, zu 27 % aus dunkler Materie und zu 68 % aus dunkler Energie besteht.

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In dieser neuen Arbeit verfeinerten die Forscher Entfernungsmessungen zu vier verschiedenen Galaxien (die sich in Entfernungen von 168 Millionen Lichtjahren bis 431 Millionen Lichtjahren von der Erde befinden) und zusätzliche, frühere Entfernungsmessungen zu zwei Galaxien. Sie fanden heraus, dass die Hubble-Konstante oder die Geschwindigkeit, mit der sich das Universum ausdehnt, 73,9 Kilometer (45,9 Meilen) pro Sekunde pro Megaparsec beträgt.

Dies unterscheidet sich stark von 67,4 Kilometern pro Sekunde pro Megaparsec, dem vom Standardmodell vorhergesagten Wert.

Das Testen des Standardmodells der Kosmologie ist ein wirklich herausforderndes Problem, das die besten Messungen der Hubble-Konstanten aller Zeiten erfordert“, sagt Dom Pesce, Forscher am Center for Astrophysics in Harvard und Smithsonian und Hauptautor der neuen Arbeit, sagte in einer Erklärung .

'Die Diskrepanz zwischen den vorhergesagten und gemessenen Werten der Hubble-Konstante weist auf eines der grundlegendsten Probleme der gesamten Physik hin, daher würden wir gerne mehrere unabhängige Messungen durchführen, die das Problem bestätigen und das Modell testen', sagte Pesce. 'Unsere Methode ist geometrisch und völlig unabhängig von allen anderen, und sie verstärkt die Diskrepanz.'

Diese neuen Messungen wurden von Teleskopen wie dem Very Long Baseline Array (VLBA) der National Science Foundation, Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) und dem Robert C. Byrd Green Bank Telescope (GBT) sowie dem Effelsberg-Teleskop in Deutschland durchgeführt .

Wir stellen fest, dass Galaxien näher sind als vom Standardmodell der Kosmologie vorhergesagt, was ein Problem bestätigt, das bei anderen Arten von Entfernungsmessungen festgestellt wurde“, James Braatz vom National Radio Astronomy Observatory (NRAO), der das Megamaser Cosmology Project leitet, das darauf abzielt, zu messen die Hubble-Konstante, sagte in der gleichen Aussage.

'Es wurde darüber diskutiert, ob dieses Problem im Modell selbst oder in den Messungen liegt, mit denen es getestet wurde', fügte Braatz hinzu. „Unsere Arbeit verwendet eine von allen anderen völlig unabhängige Entfernungsmesstechnik und wir verstärken die Diskrepanz zwischen gemessenen und vorhergesagten Werten. Es ist wahrscheinlich, dass das grundlegende kosmologische Modell, das an den Vorhersagen beteiligt ist, das Problem ist.'

Diese Arbeit wurde veröffentlicht in der Zeitschrift Astrophysical Journal Letters.

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