Gotovo svako astronomsko mjerenje ovisi o Hubble konstanti, broju koji izračunava širenje Svemira. Ovo potvrđuje da je Svemir još uvijek star između 12 i 14 milijardi godina.
Kritično važan broj koji određuje brzinu širenja svemira, takozvana Hubble konstanta, neovisno je utvrđen pomoću NASA-inog rendgenskog opservatorija Chandra. Ova nova vrijednost odgovara nedavnim mjerenjima koristeći druge metode i proširuje njihovu valjanost na veće udaljenosti, omogućujući astronomima da istražuju ranije epohe u evoluciji svemira.
"Razlog zbog kojeg je ovaj rezultat toliko značajan je taj što nam treba konstanta Hubblea da nam kaže veličinu Svemira, njegovu starost i koliko materije sadrži", rekao je Max Bonamente iz NASA-inog centra za svemirske letove Marshall (MSFC) u Huntsvilleu, Ala., Vodeći autor na radu koji opisuje rezultate. "Astronomi apsolutno trebaju vjerovati ovom broju jer ga koristimo za bezbroj izračuna."
Hubble konstanta izračunava se mjerenjem brzine kojom se predmeti odmiču od nas i dijeljenjem njihove udaljenosti. Većina prethodnih pokušaja određivanja Hubble konstante uključena je korištenjem višestupanjskog ili ljestvice udaljenosti u kojoj se udaljenost do obližnjih galaksija koristi kao osnova za određivanje većih udaljenosti.
Najčešći pristup bio je korištenje dobro proučenog tipa pulsirajuće zvijezde poznatog kao Cepheid-ova varijabla, u kombinaciji s udaljenijim supernovama kako bi se pratili udaljenosti u Svemiru. Znanstvenici koji koriste ovu metodu i promatranja iz svemirskog teleskopa Hubble uspjeli su izmjeriti Hubble konstantu do 10%. Međutim, samo bi nam neovisni čekovi dali povjerenje koje su željeli s obzirom na to da mnogo našeg razumijevanja Svemira visi u ravnoteži.
Kombinacijom podataka rendgenskih zraka iz Chandra s radio-promatranjima galaksijskih klastera, tim je odredio udaljenost do 38 klastera galaksija u rasponu od 1,4 milijarde do 9,3 milijarde svjetlosnih godina od Zemlje. Ovi se rezultati ne oslanjaju na tradicionalne ljestvice na daljinu. Bonamente i njegovi kolege smatraju da je Hubble konstanta 77 kilometara u sekundi po megaparseku (megaparsec je jednak 3,26 milijuna svjetlosnih godina), s nesigurnošću od oko 15%.
Ovaj se rezultat slaže s vrijednostima određenim drugim tehnikama. Na temelju promatranja Hubble svemirskog teleskopa ranije je utvrđeno da je Hubble konstanta bila 72, dajte ili uzimajte 8 kilometara u sekundi po kiloparseku. Novi je rezultat Chandra važan jer nudi neovisnu potvrdu da su znanstvenici tragali i popravlja starost Svemira između 12 i 14 milijardi godina.
"Ovi novi rezultati potpuno su neovisni o svim dosadašnjim metodama mjerenja Hubble konstante", rekao je član tima Marshall Joy također iz MSFC-a.
Astronomi su koristili fenomen poznat kao efekt Sunyaev-Zeldovich, gdje fotoni u kozmičkoj mikrovalnoj pozadini (CMB) međusobno komuniciraju s elektronima u vrućem plinu koji prožima ogromne nakupine galaksija. Fotoni dobivaju energiju iz te interakcije, koja iskrivljuje signal iz pozadine mikrovalne u smjeru klastera. Veličina tog izobličenja ovisi o gustoći i temperaturi vrućih elektrona i fizičkoj veličini klastera. Koristeći radio-teleskope za mjerenje izobličenja pozadine mikrovalne i Chandra za mjerenje svojstava vrućeg plina, može se utvrditi fizička veličina klastera. Iz ove fizičke veličine i jednostavnog mjerenja kuta podvrgnutog klasterom, pravila geometrije mogu se koristiti za dobivanje njegove udaljenosti. Hubble konstanta određuje se dijeljenjem prethodno izmjerenih brzina klastera na ove novoizvedene udaljenosti.
Ovaj je projekt podržao Chandra dizajner ogledala u teleskopu, Leon Van Speybroeck, koji je preminuo 2002. Temelje su postavili kad su članovi tima John Carlstrom (University of Chicago) i Marshall Joy pažljivim radio mjerenjima izobličenja u CMB zračenju pomoću radija teleskopima na Berkeley-Illinois-Maryland Array i radio opservatoriju Caltech Owens Valley. Da bi se izmjerila precizna svojstva rendgenskih zraka u tim udaljenim klasterima, bio je potreban svemirski rendgenski teleskop s razlučivošću i osjetljivošću Chandra.
"Bio je jedan od Leonovih ciljeva vidjeti taj projekt i dogodine. Ponosan sam što vidim da je ovo urodilo plodom", rekao je znanstvenik Chandra projekta Martin Weisskopf iz MSFC-a.
Rezultati su opisani u radu koji se pojavio u broju za 10. kolovoz The Astrophysical Journal. MSFC upravlja programom Chandra za Direkciju za znanstvenu misiju agencije. Smithsonian Astrophysical Observatory kontrolira znanost i operacije leta iz rendgenskog centra Chandra, Cambridge, Massachusetts.
Izvorni izvor: Chandra News Release
