Som ni kommer ihåg, denna vecka i fysik- och astronomivärlden, avfyrade någon en kanon: kanske expanderingen av universum inte accelererar. En artikel dök upp i de vetenskapliga rapporterna från tidskriften Nature som delvis motbevisade de grundläggande observationerna som ledde till den moderna uppfattningen att mörk energi påskyndar universum. Naturligtvis bestämde vi oss omedelbart för att överge denna konstiga, obegripliga och svårfångade idé. Och de skyndade.
Den berömda amerikanska astrofysikern Adam Riess, som fick Nobelpriset med sina kollegor, talade för att försvara mörk energi, gissa vad? "För upptäckten av universums påskyndade expansion genom observation av avlägsna supernovor." Jag publicerade min anteckning om Scientific American. Längre från första personen.
Efter att ha läst den här artikeln är du säker på att det inte finns något behov av att revidera vår nuvarande förståelse av universum. Allt detta arbete gör är att minska vårt förtroende för det vi vet något - men också genom att kasta de kosmologiska data som vår förståelse byggdes på. Hon ignorerar också viktiga detaljer i de uppgifter hon tittar på. Och även bortsett från dessa frågor är rubrikerna fel ändå. Studien drar slutsatsen att nu är vi bara 99,7% säkra på att universum expanderar i en accelererande takt, men det är osannolikt att det motsvarar "det accelererar inte."
Den ursprungliga upptäckten att universum expanderar i en ökande takt gjordes av två astronomerlag 1998 med typ Ia-supernovor som rymdbaserade mätinstrument. Supernovaer - exploderande stjärnor - är några av de mest kraftfulla explosionerna i rymden, vilket motsvarar en miljard miljarder atombomber som exploderar samtidigt. Typ Ia är en speciell typ av supernova som, till skillnad från andra supernovaer, alla exploderar med samma ljusstyrka varje gång och troligen når den kritiska massgränsen. Denna likhet innebär att skillnader i deras observerade ljusstyrka nästan alltid beror på hur långt borta de är. Därför är de perfekta för att mäta kosmiska avstånd. Dessutom är dessa föremål relativt vanliga och så ljusa att vi ser dem miljarder ljusår bort. Vi ser hur universum var för miljarder år sedan, och vi kan jämföra detta med hur det ser ut nu.
Dessa supernovar kallas ofta "standardljus" för sin konsistens, men mer exakt är de "standardiserade ljus" eftersom i praktiken kan deras noggrannhet förbättras och förbättras genom att redovisa små skillnader i deras explosioner, observera hur länge explosionen utvecklas och hur färgen supernova rodnar på grund av dammet mellan oss och dem. Sökandet efter ett sätt att göra mer korrekta korrigeringar ledde till upptäckten av ett accelererande universum.
Det senaste dokumentet som orsakade mediahype använde en katalog av typ Ia-supernovor som samlats in av samhället (inklusive oss) som hade analyserats många gånger tidigare. Men författarna använde en annan metod för att inkludera korrigeringar - och vi tror att detta undergräver trovärdigheten i deras resultat. De föreslår att de genomsnittliga egenskaperna för supernovor från varje prov som används för att mäta expansionshistoriken är desamma, även om de redan har visat sig vara annorlunda, och tidigare analyser har redogjort för dessa skillnader. Men även om de ignorerar dessa skillnader drog de slutsatsen att chansen att påskynda universums expansion är cirka 99,7%.
Dessutom tror de allra flesta astronomer att universum nu expanderar snabbare än miljarder år sedan, och detta stöds inte bara av mätningar av supernovor. Detta inkluderar små fluktuationer i efterblödningen av Big Bang (den kosmiska mikrovågsbakgrunden) och det moderna avtrycket av dessa fluktuationer i fördelningen av galaxer runt oss (de så kallade baryoniska akustiska svängningarna). Denna studie ignorerar också förekomsten av en betydande mängd materia i universum, bekräftat många gånger och på olika sätt sedan 1970-talet. Andra data visar att universum expanderar oberoende av supernovor. Om vi kombinerar andra observationer med supernovadata får vi inte 99,99 procent förtroende utan 99,99999 procent. Det är säkert.
Kampanjvideo:
Vi vet nu att mörk energi, som vi tror orsakar att universums expansion expanderar, utgör 70% av universum, och resten är materia. Naturen av mörk energi är fortfarande ett av de största mysterierna inom astrofysik. Men det finns ingen aktiv debatt om existensen av mörk materia, och ingen diskuterar längre accelerationsutvidgningen, eftersom denna bild cementerades för ett decennium sedan.
Det finns många stora nya studier, både på jorden och i rymden, med högsta prioritet under de närmaste tjugo åren att ta reda på exakt vad denna mörka energi kan vara. Vid denna tidpunkt måste vi fortsätta att förfina våra mätningar och ifrågasätta våra antaganden. Även om detta senaste arbete inte motbevisar några teorier, är det mycket bra att vi kan pausa en sekund och påminna oss om hur stora de frågor vi försöker lösa, hur vi kom fram till våra nuvarande slutsatser och hur seriöst vi bör testa varje tegel av vår förståelse.
ILYA KHEL
