Η διαφωνία στις μετρήσεις της σταθεράς Hubble μπορεί να επιλυθεί προσθέτοντας μια έχτρα μορφή σκοτεινής ενέργειας

Ο ρυθμός με τον οποίο το σύμπαν διευρύνεται, που περιγράφηκε από τη σταθερά του Hubble, έχει για πολύ καιρό δυσκολία να προσδιοριστεί ως ποσότητα. Οι δυο σημερινές στρατηγικές για τον προσδιορισμό της σταθεράς Hubble συγκρούονται και η τάση αυτή μοιάζει μόνο να γίνεται χειρότερη μετά από την κάθε διάθεση δεδομένων. Μια νέα θεωρία υποστηρίζει τώρα ότι η λύση θα μπορούσε να είναι η πρόσθεση ενός άλλου τύπου σκοτεινής ενέργειας που θα έχει για λίγο επιταχύνει το σύμπαν πολύ καιρό πριν εμφανιστούν οι γαλαξίες.

Η σταθερά Hubble μπορεί να βρεθεί «τοπικά» μετρώντας την ταχύτητα με την οποία κινείται ένα αντικείμενο (συνήθως ένας υπερκαινοφανής) που απομακρίνεται από εμάς και διαιρώντας την από την απόστασή του. Ένας άλλος τρόπος να εκτιμηθεί η σταθερά Hubble περιλαμβάνει την συναγωγή δεδομένων από το πρώιμο σύμπαν από την κοσμική μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου (CMB). Ενώ οι δυο τεχνικές παράγουν παρόμοιες εκτιμήσεις, οι τιμές διαφέρουν με στατιστική σημαντικότητα 4σ.

Στην παραγωγή της εκτίμησης της CMB, οι ερευνητές έχουν υποθέσει ένα «τυπικό» κοσμολογικό μοντέλο, στο οποίο η πυκνότητα της σκοτεινής ενέργειας είναι σταθερή κατά τη διάρκεια του χρόνου. Για να επιλύσουν την αβεβαιότητα Hubble, ο Marc Kamionkowski του Πανεπιστημίου Johns Hopkins, στο Maryland και οι συνεργάτες του φαντάστηκαν μια δεύτερη κατανομή της σκοτεινής ενέργειας που προέρχεται από ένα αποκαλούμενο βαθμωτό πεδίο που έχει μια χρονικά μεταβαλλόμενη πυκνότητα ενέργειας. Εστιάζοντας στους τύπους των δυναμικών του βαθμωτού πεδίου, η ομάδα περιέγραψε παραμέτρους αυτών των δυναμικών που θα μπορούσαν να δώσουν αρκετή επιτάχυνση στο πρώιμο σύμπαν για να φέρει την εκτίμηση από την CMB της σταθεράς Hubble σε συμφωνία με την τοπική μέτρηση. Οι ερευνητές πρόβλεψαν ότι η σύντομη επιτάχυνση από αυτό το βαθμωτό πεδίο θα μπορούσε να παραγάγει αμυδρές, αλλά ανιχνεύσιμες, υπογραφές στην CMB που οι μελλοντικές επισκοπήσεις θα μπορούσαν να παρατηρήσουν.

Πηγή: American Physical Society

Περισσότερα στη δημοσίευση: Early Dark Energy can Resolve the Hubble Tension. Physical Review Letters.