Från ett pressmeddelande från NASA:
Astronomer som använder NASA: s Hubble Space Telescope har uteslutit en alternativ teori om arten av mörk energi efter omräkning av universums expansionshastighet till en aldrig tidigare skådad noggrannhet.
Universum verkar expandera i ökande takt. Vissa tror att det beror på att universum är fylld med en mörk energi som fungerar på motsatt sätt av tyngdkraften. Ett alternativ till den hypotesen är att en enorm bubbla med relativt tomt utrymme åtta miljarder ljusår runt vår galaktiska stadsdel. Om vi bodde nära mitten av detta tomrum, skulle observationer av galaxer som skjuts bort från varandra med snabbare hastigheter vara en illusion.
Denna hypotes har ogiltigförklarats eftersom astronomer har förfinat sin förståelse för universumets nuvarande expansionsgrad. Adam Riess från Space Telescope Science Institute (STScI) och Johns Hopkins University i Baltimore, Md., Ledde forskningen. Hubble-observationerna gjordes av SKORNA (Supernova H0 för Equation of State) -teamet som arbetar för att förfina noggrannheten i Hubble-konstanten till en precision som möjliggör en bättre karaktärisering av mörk energis beteende. Observationerna hjälpte till att bestämma en siffra för universumets nuvarande expansionsgrad till en osäkerhet på bara 3,3 procent. Den nya mätningen reducerar felmarginalen med 30 procent jämfört med Hubbles tidigare bästa mätning 2009. Riess resultat visas i 1 april-numret av The Astrophysical Journal.
"Vi använder den nya kameran på Hubble som en polisradarpistol för att fånga universumets hastighet," sade Riess. "Det ser mer ut som det är mörk energi som trycker på gaspedalen."
Riess team måste först bestämma exakta avstånd till galaxer nära och långt från jorden. Teamet jämförde dessa avstånd med hastigheten med vilken galaxerna tydligen går tillbaka på grund av utrymmet. De använde dessa två värden för att beräkna Hubble-konstanten, antalet som hänför sig till hastigheten med vilken en galax verkar sjunka till dess avstånd från Vintergatan. Eftersom astronomer inte fysiskt kan mäta avståndet till galaxer var forskare tvungna att hitta stjärnor eller andra föremål som fungerar som pålitliga kosmiska mål. Det här är föremål med en iboende ljusstyrka, ljusstyrka som inte har dimmats av avstånd, en atmosfär eller stjärnstoft, det är känt. Deras avstånd kan därför härledas genom att jämföra deras verkliga ljusstyrka med deras uppenbara ljusstyrka sett från jorden.
För att beräkna längre avstånd valde Riess team en speciell klass av exploderande stjärnor som kallas typ 1a supernovaer. Dessa stjärnexplosioner blossar alla med liknande ljusstyrka och är tillräckligt lysande för att kunna ses långt över universum. Genom att jämföra den uppenbara ljusstyrkan hos supernovaer av typ 1a och pulserande Cepheid-stjärnor, kunde astronomerna noggrant mäta deras inneboende ljusstyrka och därför beräkna avstånd till supernovaer av typ Ia i långtgående galaxer.
Med hjälp av skärpan hos den nya Wide Field Camera 3 (WFC3) för att studera fler stjärnor i synligt och nära infrarött ljus eliminerade forskare systematiska fel införda genom att jämföra mätningar från olika teleskop.
"WFC3 är den bästa kameran som någonsin har flögit på Hubble för att göra dessa mätningar, förbättra precisionen för tidigare mätningar i en liten bråkdel av tiden som det tidigare tog," sa Lucas Macri, en samarbetspartner i SHOES Team från Texas A&M i College Station.
Att känna till det exakta värdet av universums expansionshastighet begränsar ytterligare intervallet med mörk energis styrka och hjälper astronomer att skärpa upp sina uppskattningar av andra kosmiska egenskaper, inklusive universumets form och dess lista över neutrino, eller spöklika partiklar, som fyllde det tidiga universum.
"Thomas Edison sa en gång" varje fel försök som kastas är ett steg framåt ", och denna princip styr fortfarande hur forskare närmar sig kosmos mysterier," säger Jon Morse, chef för astrofysikdivision vid NASA: s huvudkontor i Washington. "Genom att förfalska bubbelhypotesen om den accelererande expansionen, leder NASA-uppdrag som Hubble oss närmare det slutliga målet att förstå denna anmärkningsvärda egenskap i vårt universum."
