Universum expandiert bis zu 9 % schneller als wir dachten, sagen Wissenschaftler

Messungen von Hubble Space Teleskop Konflikt mit dem Studium der Strahlung übrig vom Urknall-Theorien der "dunkle Energie" und Geheimnis Partikel tanken

Das Universum dehnt sich schneller als jemand hatte zuvor gemessen oder berechnet von der Theorie aus. Dies ist eine Entdeckung, die Teil von Einsteins Relativitätstheorie, eine Säule der Kosmologie testen zu kann, die Herausforderungen für ein Jahrhundert überstanden hat.

NASA und die ESA bekannt gemeinsam das Universum dehnt sich aus 5 % bis 9 % schneller als vorhergesagt, eine Erkenntnis, die sie erreicht, nachdem Sie mit dem Hubble Space Telescope um die Entfernung zu messen stars in 19 Galaxien jenseits TheMilky Weg.

Das Wachstumstempo entsprach nicht Vorhersagen basieren auf Messungen der Strahlung, die vom Urknall, die zu den bekannten Universum vor 13.8bn Jahren gab übrig.

Physiker und Hauptautor Adam Riess, sagte: "Sie beginnen an beiden Enden, und Sie erwarten, in der Mitte zu treffen, wenn alle Ihre Zeichnungen Stimmen und Ihre Maße richtig sind.

"Aber jetzt die Enden nicht ganz treffen sich in der Mitte und wir wollen wissen, warum."

Die Forscher kamen zu einer neuen Expansionsrate von 73,2 Kilometern pro Sekunde pro Megaparsec. Ein Megaparsec ist 3,26 Millionen Lichtjahre. Die Folge dieser Anpassung in schwer vorstellen Geschwindigkeiten übermäßigabstände undenkbar ist, dass der Abstand zwischen kosmischen Objekte verdoppeln wird in weitere 9,8 Milliarden Jahre. Der Haken ist, dass solche Geschwindigkeiten nicht vorhersagen für eine Expansionsrate von anderen Beobachtungen des Nasa Wilkinson Mikrowellen Anisotropie Sonde oder Planck-Satellit der Europäischen Weltraumorganisation übereinstimmen. Beide gingen in den Orbit, das Nachglühen des Urknalls, zu studieren, in der Zeit, Raum und Materie erstellt wurden. Und beide geliefert niedriger – und in jedem Fall etwas anders – Vorhersagen für kosmische Expansion, die ersten 5 % und die zweiten 9 % niedriger.

Die neueste Entdeckung rührt auch Hypothesen über was die 95 % des Kosmos füllt, die kein Licht und keine Strahlung emittiert, so die Wissenschaftler am Donnerstag.

Eine Möglichkeit für die Diskrepanz ist, dass das Universum ungewisse subatomare Teilchen, ähnlich wie Neutrinos, Reisen, die fast so schnell wie die Lichtgeschwindigkeit, etwa 186.000 Meilen pro Sekunde (300, 000km).

Eine weitere Idee ist, dass so genannte "dunkler Energie", eine geheimnisvolle, Anti-Schwerkraft Kraft 1998, entdeckt Galaxien voneinander stärker schob kann als ursprünglich veranschlagt.

"Dies ist ein wichtiger Hinweis auf jene Teile des Universums, die 95 % aller bilden und das Licht, wie dunkle Energie, dunkle Materie und dunkle Strahlung emittieren keine, zu verstehen", sagte Riess, mit der Space Telescope Science Institute in Baltimore, Maryland.

Riess hat 2011 den Nobelpreis für Physik für die Entdeckung, die die Expansion des Universums beschleunigt wurde.

Das schnellere Universum stellt sich auch die Möglichkeit, dass Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie, die dient als das mathematische Gerüst für die Berechnung, wie die grundlegenden Bausteine der Materie interagieren, etwas falsch oder zumindest unvollständig ist.

"Wir wissen so wenig über die dunklen Teile des Universums, es ist wichtig zu messen, wie sie schieben und Raum über kosmische Geschichte ziehen", sagte einer der das Team Lucas Macri Universität Texas A & M.

Diese Forschung hat eine lange Geschichte von Überarbeitung und Updates. Einsteins ursprünglichen Berechnungen für allgemeine Relativitätstheorie schien um vorherzusagen, dass das Universum expandiert wurde – und in was er später als seinen größten Fehltritt – beschrieben haben soll er eine kosmologische Konstante zu korrigieren, was er für einen Fehler hielt hergestellt. Im Jahr 1923, der große amerikanische Astronom Edwin Hubble starrte durch was dann das weltweit größte Teleskop war an was er dachte war ein Nebel - Wolke von Staub – in den Nachthimmel und erkannte, dass er einem anderen entfernten Sternensystem beobachtet wurde: die Insel-Universum von der Andromeda-Galaxie. Und innerhalb von zwei Jahren er Lichtsignatur von einem fliehenden Galaxien beobachtet hatte, und schlug vor, dass überall im Universum, Galaxien entfernt voneinander, hetzen, waren die am weitesten entfernt in einem größeren Ausmaß.

Aber alle astronomische Beobachtungen hängen in der Lage, Entfernungen berechnen, und daraus machen immer genauere Schätzungen der galaktischen Rezession. Wenn das Hubble Space Telescope zuerst 1990 ins Leben gerufen wurde, schätzt der Rate der kosmischen Expansion durch einen Faktor von zwei variiert. Kontinuierliche Beobachtungen schien die immer genauere Schätzungen einzuschränken.

Bis 1998 dachte Astronomen, dass sie das große Bild gekommen waren. Das Universum wurde erweitert mit einer konstanten Rate, aber es wäre noch möglich, dass Ausbau stoppen könnte, oder sogar, dass das Universum zusammenziehen konnte. Ein Team von Astronomen starrte auf eine Klasse von Sternen genannt Typ 1a Supernovae über riesige Entfernungen erkannt, dass am weitesten in der prognostizierten Höhe nicht nur Rückzug wurden: sie wurden beschleunigt, als ob getrieben von einer geheimnisvollen Kraft kurz "Antigravitation" genannt.

Es war die erste Andeutung dessen, was in Ermangelung eines besseren Begriffs, nennt man dunklen Energie: eine bisher unerklärliche Kraft, die das Universum erweitert für immer halten wird. Und es war zu diesem Zeitpunkt, dass Kosmologen begann zu begreifen, dass Gas, Staub, Planeten, Sterne, Galaxien und schwarze Löcher könnten entfallen bis zu, nur etwa hinzugefügt 4 % des Universums.

Es erhöht auch die Möglichkeit, dass eine unvorstellbare Anzahl von Jahren, alle anderen Galaxien über einige kosmische Horizont, verlassen die Milchstraße allein im sichtbaren Universum und mit keine weit entfernte Objekte zu keinen Nachweis aller Beschleunigung der kosmischen Expansion gerückt werden.

Die neueste Entwicklung von der Geschwindigkeit des universellen Ausbau baut auf diese Elemente in einem Jahrhundert der kosmologische Entdeckung. Riess und Kollegen ihre Entdeckung gemacht, durch den Bau von kosmischen Maßstab um Entfernungen zu berechnen. Sie verwendet das Hubble Space Telescope, um eine bestimmte Art von Stern, Messen bekannt als Cepheiden Variablen – die Sterne, die Edwin Hubble gab und und seine Kollegen die erste Andeutung eines expandierenden Universums - in 19 Galaxien jenseits unserer eigenen Milchstraße.

Wie schnell diese Sterne pulsieren direkt zusammenhängt, wie hell sie sind, was wiederum können verwendet werden, um ihre Entfernungen berechnen, desto weiter entfernt erscheint ähnlich wie eine 100-Watt-Glühbirne dimmer ist. Sie verwendet auch die Typ 1a Supernovae als "Standardkerzen" und es war diese Klasse von Objekten, die nicht nur ein weiterer Fortschritt in der Geschwindigkeit aber Spekulationen über dunkle Energie beleuchtet war.

Die Forschung wird in einer kommenden Ausgabe des Astrophysical Journal veröffentlicht.