Fysikere sliter med universets ekspansjonsrate – ny måling bringer oss nærmere svaret

Hubble-konstanten: Universets ekspansjonsmysterium

For nesten hundre år siden gjorde astronomen Edwin Hubble en revolusjonerende oppdagelse: universet utvider seg med akselererende fart. Jo lenger unna en galakse befinner seg, desto raskere fjerner den seg fra oss. Denne elegante observasjonen danner grunnlaget for dagens kosmologi. Likevel gjenstår én stor utfordring: å fastslå den eksakte ekspansjonsraten – kjent som Hubble-konstanten – med nøyaktighet.

Problemet er så omfattende at forskere har gitt det navnet Hubble-spenningen. Nye målinger viser stadig ulike resultater, og ingen av metodene stemmer overens med de teoretiske forutsigelsene. Dette tyder på at vi enten har misforstått fundamentale fysiske lover, eller at det finnes ukjente krefter i universet.

Den nyeste målingen: 73,5 km/s per megaparsek

En internasjonal forskergruppe har nå presentert en av de mest nøyaktige målingene av Hubble-konstanten noensinne. Studien, publisert i tidsskriftet Astronomy & Astrophysics, anslår verdien til 73,5 kilometer per sekund per megaparsek (omtrent 3,26 millioner lysår).

Selv om dette er et viktig skritt framover, understreker funnene hvor stor utfordringen fortsatt er. Den teoretiske modellen forutsier at Hubble-konstanten burde være ti prosent lavere enn de målte verdiene, ifølge forskerne.

«Den rådende kosmologiske modellen forutsier at Hubble-konstanten burde være ti prosent lavere enn det vi måler direkte. Dette er kjent som Hubble-spenningen, og forskjellen er mer enn fem ganger større enn den kombinerte usikkerheten i både modeller og målinger.»

Hvordan ble målingen gjort?

Forskerne utviklet en ny statistisk metode for å kombinere tidligere målinger og identifisere eventuelle inkonsistenser. Resultatet er den mest presise Hubble-målingen til nå, med en nøyaktighet på én prosent for første gang.

«Dette er den mest nøyaktige målingen til dags dato. Vi oppnådde én prosent nøyaktighet for første gang,» sier Casertano. «Vi fant også at ingen enkeltmåling eller del av analysen er avgjørende for resultatet. Selv om vi fjerner en hvilken som helst komponent, forblir Hubble-konstantens verdi i stor grad uendret.»

Hva betyr dette for vår forståelse av universet?

Selv om den nye målingen bringer oss nærmere en løsning, gjenstår det store spørsmål. Hubble-spenningen tyder på at det kan være ukjente fysiske lover som styrer universets ekspansjon, eller at dagens modeller er mangelfulle.

«Å bekrefte Hubble-spenningen gjør det enda viktigere for oss å forstå hva som egentlig skjer,» sier medforfatter Adam Riess, også fra Space Telescope Science Institute. «Dette arbeidet er et viktig skritt, men vi har fortsatt mye igjen å lære om universets sanne natur.»

Fremtidige utfordringer

Forskere jobber nå med å utvikle nye metoder for å måle Hubble-konstanten enda mer nøyaktig. Samtidig undersøkes alternative teorier som kan forklare avvikene mellom observasjoner og teoretiske modeller.

Spørsmålet om universets alder og ekspansjon er fortsatt uløst. Men med hver ny måling kommer vi et lite steg nærmere svaret – og kanskje oppdagelsen av helt nye fysiske prinsipper.