In un recente post ho scritto di uno studio che sosteneva che l'energia oscura non fosse necessaria per spiegare i redshift di supernovae distanti. Ho anche detto che non dovremmo ancora escludere l'energia oscura, perché ci sono diverse misure indipendenti di espansione cosmica che non richiedono supernovae. Abbastanza sicuro, un nuovo studio ha misurato l'espansione cosmica senza tutto ciò che si nasconde nelle supernovae. Lo studio conferma l'energia oscura, ma solleva anche alcune domande.
Piuttosto che misurare la luminosità delle supernovae, questo nuovo studio esamina un effetto noto come lente gravitazionale. Poiché la gravità è una curvatura dello spazio e del tempo, un raggio di luce viene deviato mentre passa vicino a una grande massa. Questo effetto fu osservato per la prima volta da Arthur Eddington nel 1919 e fu una delle prime conferme della relatività generale.
A volte questo effetto si manifesta su scala cosmica. Se una supernova distante è molto indietro rispetto a una galassia, la luce del quasar è piegata attorno alla galassia in primo piano, creando più immagini del quasar. È questo obiettivo gravitazionale di quasar distanti che è stato al centro di questo nuovo studio.
Quindi come misura l'espansione cosmica? Ogni immagine con lente di un quasar vicino a una galassia è prodotta dalla luce che ha percorso un percorso diverso intorno alla galassia. Alcuni percorsi sono più lunghi e alcuni sono più brevi. Quindi la luce del quasar impiega un tempo diverso per raggiungerci. I quasar non producono solo un flusso costante di luce, ma piuttosto sfarfallano leggermente nel tempo. Misurando lo sfarfallio di ciascuna immagine quasar con lenti, il team ha misurato la differenza di tempo di ciascun percorso e quindi la distanza di ciascun percorso.
Conoscendo la distanza di ciascun percorso dell'immagine, il team potrebbe quindi calcolare la dimensione della galassia. Questo è diverso dalla sua dimensione apparente. Poiché l'universo si sta espandendo, l'immagine della galassia si sta allungando verso di noi, quindi la galassia appare più grande di quanto non sia in realtà. Confrontando la dimensione apparente della galassia con la sua dimensione effettiva calcolata dal quasar con lenti, sai quanto si è espanso il cosmo. Il team ha fatto questo con molti quasar con lenti ed è stato in grado di calcolare la velocità di espansione cosmica.
L'espansione cosmica è in genere espressa dalla costante di Hubble. Quest'ultima ricerca ha ottenuto un valore di 74 (km / s) / Mpc per la costante di Hubble, che è solo un po 'più elevata delle misurazioni delle supernovae. Data la gamma di incertezza, le misure di supernova e lente concordano.
Ma queste misurazioni non concordano con altre misure, come quelle dello sfondo cosmico a microonde, che danno un valore di circa 67 (km / s) / Mpc. Questo è un grosso problema Ora abbiamo più misure della costante di Hubble usando metodi completamente indipendenti e non sono d'accordo. Stiamo andando oltre il cosiddetto Tensione di Hubble in totale contraddizione.
Quindi ottimizzare i risultati delle supernovae non elimina l'energia oscura. Sembra ancora che l'energia oscura sia molto reale. Ma ora è chiaro che c'è qualcosa che non capiamo al riguardo. È un mistero che alla fine potrebbero risolvere più dati, ma al momento più dati ci stanno dando più domande che risposte.
Riferimento: Wong, Kenneth C., et al. “H0LiCOW XIII. Una misura del 2,4% di H0 da quasar con lenti: 5.3sigma di tensione tra le sonde dell'Universo precoce e tardivo. "
