Fysikere kæmper med uoverensstemmelse i universets udvidelse

En gåde, der udfordrer vores forståelse af universet

For næsten et århundrede siden påviste den berømte astronom Edwin Hubble, at universet udvider sig med accelererende hastighed. Jo længere væk galakserne er fra Jorden, desto hurtigere bevæger de sig væk fra os. Denne opdagelse danner fundamentet for moderne kosmologi, men den præcise udvidelseshastighed – kendt som Hubble-konstanten – er fortsat en af de største udfordringer inden for astronomien.

Den uløste Hubble-spænding

Når forskere beregner Hubble-konstanten ud fra teoretiske modeller, matcher resultatet sjældent de faktiske observationer. Problemet er så alvorligt, at det har fået sit eget navn: Hubble-spændingen. Forskellige præcisionsinstrumenter giver desuden modstridende målinger, hvilket forstærker forvirringen.

Et internationalt forskerhold har nu præsenteret en af de mest nøjagtige målinger af Hubble-konstanten til dato. Ifølge deres undersøgelse, publiceret i tidsskriftet Astronomy & Astrophysics, er konstanten omkring 73,5 kilometer i sekundet per megaparsec (ca. 3,26 millioner lysår). Selvom dette er et skridt i den rigtige retning, understreger resultaterne blot, hvor svært det er at løse spændingen.

En mulig indikation på ukendt fysik

Forskerne bag undersøgelsen mener, at spændingen kan pege på fundamentale misforståelser eller endda ukendte fysiske love, der styrer universet.

"Det herskende kosmologiske model forudsiger, at Hubble-konstanten burde være ti procent lavere end vores direkte målinger," forklarer Stefano Casertano, hovedforfatter og forsker ved Space Telescope Science Institute, til Phys.org. "Denne forskel, kendt som Hubble-spændingen, er mere end fem gange større end den samlede usikkerhed på både modeller og målinger."

En ny tilgang til at løse mysteriet

Tidligere forsøg på at fastslå Hubble-konstanten har givet forskellige resultater. For at forene disse målinger udviklede forskerholdet en statistisk ramme, der kombinerer alle eksisterende data og identificerer eventuelle inkonsistenser. Resultatet er den hidtil mest præcise måling, med en nøjagtighed på ét procent for første gang.

"Vi fandt, at ingen enkelt måling eller del af undersøgelsen var afgørende for resultatet," siger medforfatter Adam Riess, også fra Space Telescope Science Institute. "Selv hvis vi fjerner en komponent, forbliver Hubble-konstantens værdi stort set uændret."

Vejen frem: Mere forskning nødvendig

Selvom den nye måling er et vigtigt skridt, er der stadig meget arbejde tilbage.

"At bekræfte Hubble-spændingen gør det endnu vigtigere for os at forstå, hvorfor der er så stor forskel mellem teori og observation," siger Casertano.

Forskere verden over fortsætter med at lede efter svar. Spørgsmålene om universets alder og de underliggende fysiske love forbliver uløste, men hver ny måling bringer os et skridt nærmere en løsning.