Lain kali Anda makan muffin berry, pikirkan apa yang terjadi dengan blueberry di adonan saat rasa manisnya dipanggang. Blueberry tergeletak di satu tempat, tetapi saat sanggul mengembang, buah beri mulai menjauh satu sama lain. Jika Anda dapat berdiri di atas satu buah beri, Anda akan melihat orang lain menjauh dari Anda, tetapi hal yang sama berlaku untuk buah beri lain yang Anda pilih. Dalam pengertian ini, galaksi seperti buah beri dalam kue mangkuk.
Sejak Big Bang, alam semesta terus berkembang tanpa henti. Fakta anehnya adalah bahwa tidak ada satu tempat pun dari mana alam semesta berkembang - sebaliknya, semua galaksi (rata-rata) menjauh dari galaksi lain. Dari sudut pandang kita di galaksi Bima Sakti, akan terlihat bahwa sebagian besar galaksi menjauh dari kita - seolah-olah kita adalah pusat dari alam semesta yang seperti roti. Tapi jika dilihat dari galaksi lain dan pemandangannya akan persis sama.
Untuk lebih membingungkan Anda, penelitian baru menunjukkan bahwa kecepatan di mana alam semesta mengembang bisa berbeda tergantung pada seberapa jauh Anda melihat ke masa lalu. Data baru, yang diterbitkan dalam Astrophysical Journal, menunjukkan bahwa inilah saatnya untuk memikirkan kembali pemahaman kita tentang ruang angkasa.
Misteri Hubble
Ahli kosmologi mencirikan perluasan alam semesta dengan hukum sederhana - hukum Hubble (dinamai menurut Edwin Hubble). Hukum Hubble adalah pengamatan bahwa galaksi yang lebih jauh menjauh lebih cepat. Ini berarti galaksi di dekatnya bergerak relatif lambat.
Hubungan antara kecepatan dan jarak ke galaksi ditentukan oleh "konstanta Hubble" - 70 km / s / Mpc. Ini berarti galaksi bergerak sekitar 90.000 km per jam untuk setiap juta tahun cahaya dari kita.
Perluasan alam semesta ini, dengan galaksi-galaksi di dekatnya bergerak menjauh lebih lambat daripada galaksi-galaksi jauh, diharapkan dari ruang angkasa yang meluas secara seragam dengan energi gelap (gaya tak terlihat yang mempercepat perluasan alam semesta) dan materi gelap (bentuk materi tak diketahui dan tak terlihat, yang lima kali lebih besar dari biasanya). Hal yang sama dapat diamati pada muffin dengan buah beri.
Video promosi:
Sejarah pengukuran konstanta Hubble penuh dengan kesulitan dan wahyu yang tidak terduga. Pada tahun 1929, Hubble sendiri percaya bahwa nilainya harus berada pada urutan 600.000 km per jam per juta tahun cahaya - sekitar sepuluh kali lebih banyak dari yang diukur saat ini. Upaya untuk mengukur konstanta Hubble secara akurat selama bertahun-tahun telah mengarah pada penemuan energi gelap secara tidak sengaja. Menemukan informasi tentang jenis energi misterius ini, yang menyumbang 70% energi di alam semesta, mengilhami peluncuran teleskop ruang angkasa terbaik di dunia (hingga saat ini), dinamai menurut Hubble.
Hasil tangkapannya adalah bahwa hasil dari dua pengukuran paling akurat tidak sesuai dan tidak berkorelasi satu sama lain. Setelah pengukuran kosmologis menjadi begitu akurat sehingga menunjukkan nilai konstanta Hubble, menjadi jelas bahwa ini tidak masuk akal. Alih-alih satu, kami memiliki dua hasil yang bertentangan.
Di satu sisi, kami memiliki pengukuran baru yang tepat dari latar belakang gelombang mikro kosmik - pijar Big Bang - yang dibuat oleh misi Planck, yang mengukur konstanta Hubble sebagai 67,4 km / s / Mpc.
Di sisi lain, kami memiliki pengukuran baru bintang-bintang yang berdenyut di galaksi terdekat, juga sangat akurat, yang mengukur konstanta Hubble sebagai 73,4 km / s / Mpc. Mereka lebih dekat dengan kita pada waktunya.
Kedua pengukuran ini mengklaim benar dan sangat akurat. Perbedaan antara pengukuran adalah sekitar 500 km per jam per juta tahun cahaya, jadi ahli kosmologi menyebutnya "tegangan" antara dua dimensi - mereka merentangkan statistik ke arah yang berbeda, dan pasti runtuh di suatu tempat.
Fisika baru?
Bagaimana itu akan runtuh? Tidak ada yang tahu saat ini. Mungkin model kosmologis kita salah. Dapat dilihat bahwa alam semesta mengembang lebih cepat lebih dekat ke kita daripada yang kita perkirakan, dimulai dari dimensi yang lebih jauh. Pengukuran latar belakang gelombang mikro kosmik tidak mengukur ekspansi lokal, tetapi melakukannya melalui model - model kosmologis kita. Dia sangat berhasil dalam memprediksi dan mendeskripsikan banyak data yang dapat diamati di alam semesta.
Oleh karena itu, meskipun model ini mungkin salah, tidak ada yang menghasilkan model meyakinkan sederhana yang dapat menjelaskan ini dan semua yang kami amati. Misalnya, kami dapat mencoba menjelaskan hal ini dengan teori gravitasi baru, tetapi pengamatan lain tidak sesuai. Atau bisa juga dijelaskan dengan teori baru materi gelap atau energi gelap, tetapi pengamatan lain tidak akan berhasil - dan seterusnya. Oleh karena itu, jika "tegangan" ini dikaitkan dengan fisika baru, pasti kompleks dan tidak diketahui.
Penjelasan yang kurang menarik adalah "hal-hal yang tidak diketahui" dalam data yang disebabkan oleh efek sistematis, dan analisis yang lebih dekat suatu hari akan mengungkapkan efek halus yang telah terlewatkan. Atau mungkin hanya kebetulan statistik yang akan hilang saat lebih banyak data dikumpulkan.
Saat ini tidak jelas kombinasi fisika baru, efek sistematis, atau data baru apa yang akan menyelesaikan ketegangan ini, tetapi sesuatu pasti akan menjadi jelas. Gambaran alam semesta sebagai kue yang mengembang mungkin salah, dan para kosmolog ditantang untuk memberikan gambaran yang berbeda. Jika fisika baru diperlukan untuk menjelaskan dimensi baru, hasilnya akan mengubah pemahaman kita tentang ruang.
Ilya Khel
