Nešto je gore u kozmologiji što nas može natjerati da napišemo nekoliko udžbenika. Sve je usredotočeno na mjerenje širenja Svemira, što je, očito, priličan ključni dio našeg razumijevanja kosmosa.
Širenje Svemira reguliraju dvije stvari: tamna energija i tamna materija. Oni su kao yin i yang kosmosa. Jedan pokreće ekspanziju, dok jedan stavlja kočnice na širenje. Tamna energija gura svemir da se neprestano širi, dok tamna materija pruža gravitaciju koja usporava to širenje. I do sada se činilo da je Mračna energija konstantna sila, koja nikada ne varira.
Kako se to zna? Pa, kozmička mikrovalna pozadina (CMB) jedan je od načina mjerenja ekspanzije. CMB je poput odjeka iz prvih dana svemira. To je dokaz koji je zaostao od trenutka oko 380.000 godina nakon Velikog praska, kada se brzina širenja Svemira stabilizirala. CMB je izvor za većinu onoga što znamo o Dark Energy i Dark Matter. (Možete čuti CMB za sebe tako što uključite kućni radio i uključite ga u statički. Mali postotak te statike je iz CMB-a. To je poput slušanja odjeka Velikog praska.)
CMB je mjeren i proučen prilično temeljito, a ponajviše ESA-in opservatorij Planck i Wilkinson mikrovalna anizotropna sonda (WMAP). Planck nam je, naime, dao kratki snimak ranog Svemira koji je omogućio kozmolozima da predvide širenje Svemira. Ali naše razumijevanje širenja Svemira ne proizlazi samo iz proučavanja CMB-a, već i iz Hubble Constant.
Hubble Constant nazvan je po Edwinu Hubbleu, američkom astronomu koji je primijetio da brzina širenja galaksija može biti potvrđena njihovim crvenim pomakom. Hubble je također uočio promjenjive zvijezde Cefeida, vrstu standardne svijeće koja nam daje pouzdana mjerenja udaljenosti između galaksija. Kombinacija dva promatranja, brzina i udaljenost, dali su mjerenje za širenje Svemira.
Dakle, imali smo dva načina za mjerenje širenja Svemira i oni se uglavnom međusobno slažu. Došlo je do odstupanja između dva od nekoliko postotnih bodova, ali to je bilo u okviru pogrešaka mjerenja.
Ali sada se nešto promijenilo
U novom radu dr. Adam Riess sa Sveučilišta Johns Hopkins i njegov tim izvijestili su o strožijim mjerenjima širenja svemira. Riess i njegov tim koristili su svemirski teleskop Hubble za promatranje 18 standardnih svijeća u galaksijama domaćina te su smanjili neke nesigurnosti svojstvene prošlim istraživanjima standardnih svijeća.
Rezultat ovog preciznijeg mjerenja je da je Hubble konstanta pročišćena. A to je zauzvrat povećalo razliku između dva načina mjerenja širenja Svemira. Jaz između onoga što nam govori Hubble konstanta je brzina širenja i onoga što CMB, mjereno svemirskim brodom Planck, govori da je stopa širenja, sada 8%. I 8% je preveliki odstupanje da bi se moglo objasniti pogreškom mjerenja.
Pritom je posljedica toga što ćemo možda morati revidirati naš standardni model kozmologije da bismo to nekako uzeli u obzir. I upravo sada možemo samo nagađati što bi možda trebalo promijeniti. Ipak postoji barem nekoliko kandidata.
Možda je usredotočeno na Dark Matter i kako se ponaša. Moguće je da je na Tamnu materiju utjecala sila u Svemiru koja ne djeluje na ništa drugo. Budući da se o Dark Matteru zna malo, a samo ime je malo više od mjesta rezerviranja za nešto o čemu smo gotovo potpuno nepoznati, to bi moglo biti to.
Ili, to bi moglo imati nešto s Tamnom energijom. I njegovo je ime stvarno samo zamjena za nešto o čemu gotovo ništa ne znamo. Možda Tamna energija nije konstantna, kao što smo mislili, ali s vremenom se mijenja kako bi postala jača nego u prošlosti. To bi moglo objasniti odstupanje.
Treća mogućnost je da standardne svijeće nisu pouzdani pokazatelji udaljenosti za koje smo mislili da su. Prije smo pročistili svoja mjerenja standardnim svijećama, možda ćemo i opet.
Kamo sve ovo vodi, u ovom trenutku otvorene su špekulacije. Prije se promijenila brzina širenja Svemira; prije otprilike 7,5 milijardi godina ubrzao se. Možda se opet mijenja, upravo u naše vrijeme. Budući da tamna energija zauzima takozvani prazan prostor, možda se i više toga stvara kako se širenje nastavlja. Možda dostižemo drugu preusmjeravajuću ili ravnotežnu točku.
Jedino što je sigurno jest da je to misterija. Onaj koji nas tjera da razumijemo.
