Undele gravitaționale, un nou indiciu pentru misterul expansiunii universului

Măsurătorile privind ritmul de extindere al universului par să creeze o dilemă majoră în cosmologie. Cercetătorii încearcă să rezolve discrepanțele dintre estimările obținute prin metode diferite, bazate pe date distincte. O nouă cercetare propune o abordare inovatoare, utilizând „zumzetul” colectiv al găurilor negre, pentru a măsura expansiunea cosmică.

O contradicție cosmologică persistentă

Constanta Hubble, care măsoară viteza de expansiune a universului, este sursa unei dezbateri intense în rândul oamenilor de știință. Metoda tradițională se bazează pe analiza radiației cosmice de fond, „lumina rămasă după Big Bang”, rezultând într-o anumită valoare. Pe de altă parte, măsurătorile bazate pe obiecte mai apropiate de noi, precum supernovele și galaxiile, indică o valoare diferită. „Diferența dintre rezultate a crescut în importanță până la punctul în care mulți cercetători o tratează ca pe un semnal serios că lipsește ceva din înțelegerea actuală a Universului”, explică cercetătorii.

Noua abordare se bazează pe undele gravitaționale, unde generate de evenimente cosmice extreme, precum fuziunea găurilor negre. Aceste unde, prezise de teoria relativității generale a lui Einstein, oferă o perspectivă independentă, care ar putea ajuta la rezolvarea acestei contradicții.

Zumzetul găurilor negre ca instrument de măsurare

În loc să se concentreze pe evenimentele individuale, cercetătorii propun să analizeze „semnalul de fundal” format din toate coliziunile de găuri negre. Acest „zumzet” conține informații despre numărul de astfel de fuziuni și distribuția lor în spațiu și timp. „O expansiune mai lentă ar produce un „zumzet” mai puternic”, explică autorii studiului.

Tehnica, descrisă drept un echivalent gravitațional al „lumânărilor standard” din astronomie, ar putea oferi o nouă modalitate de a evalua constanta Hubble. În plus, metoda nu necesită detectarea clară a fiecărui eveniment în parte, ceea ce reprezintă un avantaj. Chiar și datele actuale ar permite excluderea unor valori specifice, chiar dacă limitele sunt încă largi.

Provocări și perspective viitoare

Această tehnică prezintă însă și limitări. Rezultatele depind de modelele folosite pentru a descrie populația de găuri negre, iar incertitudinile rămân semnificative. Totuși, importanța unei măsurători independente este incontestabilă. În cazul în care această metodă va confirma una dintre valorile deja existente sau va indica o a treia posibilitate, implicațiile pentru înțelegerea modelului standard al universului vor fi majore.

În următorii ani, detectoarele gravitaționale vor fi modernizate, ceea ce va crește sensibilitatea la semnalul de fundal. Dacă aceste previziuni se vor confirma, tehnica va putea determina o măsurătoare directă a constantei Hubble, oferind noi date cosmologilor. Până în prezent, observatorul LIGO a detectat peste 90 de fuziuni de găuri negre, în timp ce Virgo și KAGRA au înregistrat un număr mai mic de observații.

Sursa: Playtech.ro