Något är uppe i kosmologin som kan tvinga oss att skriva om några läroböcker. Det hela handlar om mätningen av universums expansion, vilket naturligtvis är en ganska viktig del av vår förståelse av kosmos.
Universums expansion exponeras av två saker: Dark Energy och Dark Matter. De är som kosmos yin och yang. Man driver expansion, medan en sätter bromsarna på expansion. Dark Energy driver universumet att kontinuerligt expandera, medan Dark Matter ger den allvar som fördröjer den expansionen. Och fram till nu har Dark Energy verkat vara en konstant kraft och aldrig vakla.
Hur är detta känt? Den kosmiska mikrovågsugnbakgrunden (CMB) är ett sätt expansionen mäts. CMB är som ett eko från universums tidiga dagar. Det är bevisen som lämnats bakom från det ögonblick cirka 380 000 år efter Big Bang, då universumets expansionstakt stabiliserades. CMB är källan till det mesta av vad vi känner till Dark Energy och Dark Matter. (Du kan höra CMB själv genom att slå på en hushållsradio och ställa in till statisk. En liten procentandel av den statiska är från CMB. Det är som att lyssna på ekot av Big Bang.)
CMB har mätts och studerats ganska noggrant, särskilt av ESAs Planck-observatorium och av Wilkinson Mikrovågsanisotropysonden (WMAP). Planck, i synnerhet, har gett oss en ögonblicksbild av det tidiga universum som har gjort det möjligt för kosmologer att förutsäga universums expansion. Men vår förståelse av universums expansion har inte bara kommit från att studera CMB utan också från Hubble Constant.
Hubble Constant är uppkallad efter Edwin Hubble, en amerikansk astronom som observerade att galaxernas expansionshastighet kan bekräftas med deras rödförskjutning. Hubble observerade också Cepheid-variabla stjärnor, en typ av standardljus som ger oss tillförlitliga mätningar av avståndet mellan galaxerna. Att kombinera de två observationerna, hastigheten och avståndet, gav en mätning för universums expansion.
Så vi har haft två sätt att mäta utbyggnaden av universum, och de håller mestadels med varandra. Det har varit skillnader mellan två på några procentenheter, men det har varit inom mätfelens område.
Men nu har något förändrats.
I en ny artikel har Dr. Adam Riess från Johns Hopkins University och hans team rapporterat om en strängare mätning av universums expansion. Riess och hans team använde rymdteleskopet Hubble för att observera 18 standardljus i sina värdgalaxier och har minskat en del av osäkerheten i tidigare studier av standardljus.
Resultatet av denna mer exakta mätning är att Hubble-konstanten har förfinats. Och som i sin tur har ökat skillnaden mellan de två sätten universums expansion utvärderas. Gapet mellan vad Hubble-konstanten berättar för oss är expansionshastigheten, och vad CMB, mätt av planck-rymdskeppet, säger att det är expansionshastigheten, är nu 8%. Och 8% är för stor skillnad för att förklaras bort som mätfel.
Nedfallet härifrån är att vi kanske måste ändra vår standardmodell för kosmologi för att på något sätt redogöra för detta. Och just nu kan vi bara gissa vad som kan behöva ändras. Det finns dock åtminstone ett par kandidater.
Det kan vara centrerat kring Dark Matter och hur det beter sig. Det är möjligt att Dark Matter påverkas av en kraft i universum som inte agerar på något annat. Eftersom så lite är känt om Dark Matter, och själva namnet är lite mer än en platshållare för något vi nästan helt okunniga om, kan det vara det.
Eller kan det vara något att göra med Dark Energy. Dess namn är egentligen bara en platshållare för något vi nästan ingenting vet om. Kanske är Dark Energy inte konstant, som vi har tänkt, men förändras med tiden för att bli starkare nu än tidigare. Det kan leda till skillnaden.
En tredje möjlighet är att standardljus inte är de pålitliga indikatorerna för avstånd som vi trodde att de var. Vi har förfinat våra mått på standardljus tidigare, kanske kommer vi igen.
Där allt leder är öppet för spekulation på denna punkt. Universumets expansionshastighet har förändrats tidigare; för cirka 7,5 miljarder år sedan accelererade det. Kanske förändras det igen, just nu i vår tid. Eftersom Dark Energy upptar så kallade tomt utrymme skapas kanske mer av det när expansionen fortsätter. Kanske når vi en annan tipp- eller balanspunkt.
Det enda som är säkert är att det är ett mysterium. En som vi tvingas förstå.
