Snímek Velkého Magellanova oblaku, ve výřezu detailní snímek z Hubbleova teleskopu. Kredit: NASA, ESA, Adam Riess, and Palomar Digitized Sky Survey.

Náš vesmír vznikl, nejspíš v poněkud nesrozumitelné singularitě Velkého třesku. A od té doby se rozpíná. Jenomže s tím rozpínáním jsou stále nějaké trable. Nová měření Hubbleova vesmírného teleskopu potvrzují, že se náš vesmír rozpíná asi o 9 procent rychleji, než bychom očekávali podle průběhu rozpínání mladého vesmíru, krátce po Velkém třesku.

Adam Riess. Kredit: A . Riess.

Nové výsledky týmu odborníků, který vedl Adam Riess z americké Johns Hopkins University, nositel Nobelovy ceny z roku 2011, právě za objev zrychlení rozpínání vesmíru, podstatně snížily pravděpodobnost, že by pozorování zrychlení rozpínání vesmíru bylo hříčkou náhody. Tahle šance poklesla z 1 ku 3 tisícům na 1 ku 100 tisícům. Podle Riesse je už prakticky nemožné, že by šlo o nějakou chybu v datech. A výsledky naznačují, že k pochopení fungování vesmíru bude zřejmě nutná nová fyzika.

Riess a jejich tým SH0ES (Supernovae, H0, for the Equation of State) analyzoval záření 70 cefeid v blízké trpasličí galaxii Velkém Magellanově oblaku pomocí Hubbleova teleskopu. Cefeidy se používají jako standardní svíčky pro měření vzdáleností v okolním vesmíru. Podobná měření hvězd bývají dost časově náročné a Hubble může pozorovat vždy jen jednu hvězdu na každých 90 minut, za které oběhne Zemi. Badatelé ale použili novou metodu DASH (Drift And Shift), díky čemuž zvládli proměřit tucet cefeidy za dobu, kdy by klasickým postupem stihli pozorovat jen jedinou hvězdu.

Stále skvělý Hubble. Kredit: ESA/NASA.

Riess a spol. ještě propojili svá pozorování s daty projektu Araucaria Project, který sdružuje astronomy z USA, Evropy a Chile a detailně proměřil vzdálenosti objektů ve Velkém Magellanově oblaku. Díky tomu tým SH0ES zpřesnil analýzy cefeid a celé měření zrychlování rozpínání vesmíru. Konečné výsledky Riessova týmu přesvědčivě potvrzují, že měření rychlosti rozpínání relativně blízkého vesmíru pomocí snímků Hubbleova teleskopu zůstávají v rozporu s měřeními rychlosti rozpínání raného vesmíru. Tato měření vycházejí z pozorování evropského vesmírného teleskopu Planck, který detailně mapoval reliktní mikrovlnné záření.

Jak odvodit Hubbleovu konstantu. Kredit: A. Riess.

Jak zdůrazňuje Riess, není to tak, že by byly v rozporu výsledky dvou podobných experimentů. Prý je zřetelně patrné, že zrychlování rozpínání raného vesmíru a zrychlování rozpínání relativně blízkého vesmíru jsou dvě zásadně odlišné věci. Podle Riesse jsme svědky významného nesouladu, který velmi silně naznačuje, že nám v kosmologických modelech něco zásadního chybí.

Riess a jeho kolegové zatím nenabízejí odpověď na to, kde je v kosmologii vesmíru díra. Zatím pracují na dalším zpřesnění Hubbleovy konstanty, tedy veličiny, která je těsně spjatá s rychlostí rozpínání vesmíru. V roce 2001 jsme tuto konstantu znali s nejistotou na úrovni 10 procent. V roce 2009 to bylo s nejistotou 5 procent a ve své nejnovější studii Riess a spol. operují s Hubbleovou konstantou s nejistotou 1,9 procent. Cílem Riessova týmu je srazit tuto nejistotu na méně než 1 procento.

Video:  "The Accelerating Universe," by Adam Riess


Video: Adam Riess (Nobel Prize 2011) says the universe has a negative mass


Literatura
Johns Hopkins University 25. 4. 2019.