I næsten hundrede år har astrofysikerne arbejdet med forklaringerne på universets ekspansionshastighed på teoretisk plan. Opfattelsen har naturligvis ændret sig undervejs, blandt andet fordi man har fået adgang til rumteleskoper.
Nu viser nye målinger fra Nasas Hubble-rumteleskop, at universet udvider sig hurtigere end forventet ud fra situationen kort efter Big Bang. Der er ifølge astrofysikerne fra Space Telescope Science Institute (STScI) og Johns Hopkins University i Baltimore i Maryland tale om en voldsom ’uoverensstemmelse’.
Det kan betyde, at man nu er nødt til at ty til nye forklaringer, mener astrofysikerne, der selv peger på flere muligheder, blandt andet acceleration af mørk energi og en ny subatomar partikel, skriver Nasa i en nyhed.
Nobelpristager kigger længere ud i universet
I 2011 delte astrofysiker Adam Riess en nobelpris med to andre amerikanske astronomer for opdagelser tilbage i 1998 af, at universets ekspansionshastighed speeder op.
Læs også: Ny forskerstrid om universets mørke energi og kompas-proteiner til forklaring af den magnetiske sans
Nu har Adam Riess og hans forskergruppe gennem seks år ved hjælp af målinger fra Hubble-teleskopet forfinet målinger af afstande til galakser ved hjælp af deres stjerner. Målingerne bruges til at beregne, hvor hurtigt universet udvider sig; kaldet Hubble-konstanten.
De nye målinger rækker op til 10 gange længere ud i universet end de forrige målinger.
69 eller 73 km pr. sekund?
Tidligere målinger fra ESA’s Planck-satellit har estimeret, at Hubble-konstantværdien nu skulle være 67 kilometer pr. sekund pr. megaparsec (1 Mpc svarer til 3,3 millioner lysår), og ikke kunne være højere end 69 kilometer pr. sekund pr. megaparsec.
Omregnet vil det sige, at for hver 3,3 millioner lysår længere væk en galakse er fra os, flytter den sig 67 kilometer i sekundet hurtigere.
Riess-teamet har derimod målt sig frem til en værdi på 73 kilometer pr. sekund pr. megaparsec.
Ingen konstant værdi?
Forskerne har flere mulige forklaringer på uoverensstemmelserne mellem den forrige og den nyfundne ekspansionshastighed, og det relaterer sig til, at omkring 95 procent af universet er mørkt.
Læs også: Supernøjagtig måling af universets udvidelse overrasker astronomerne
En forklaring kan være, at mørk energi, som man i forvejen ved accelererer, måske også skubber galakserne fra hinanden med endnu større og voksende kraft.
Det vil betyde, at acceleration i sig selv ikke har en konstant værdi, men ændrer sig over tid i universet.
Ny subatomar partikel eller mørkt stofs interageren?
Endnu en forklaring kan være, at universitet indeholder en ny subatomar partikel med en hastighed omkring lysets hastighed. Sådanne hurtige partikler kaldes ’dark radiation’ og inkluderer neutrinos, som er skabt i nukleare reaktioner og radioaktive henfald.
Læs også: Danske observationer viste vejen for nobelprismodtagerne i fysik
I modsætning til en normal neutrino, som interagerer med en subatomisk kraft, vil denne mulige nye partikel (’steril neutrino’) kun blive påvirket af tyngdekraften, forklarer Nasa.
Astrofysikerne peger derudover på en tredje mulighed, at mørkt stof, der ikke består af protoner, neutroner og elektroner, interagerer stærkere med normalt materiale eller stråling end tidligere antaget.
Adam Riess og hans forskergruppe fortsætter nu arbejdet med finjustering af universets ekspansionshastighed.
