Čočkované kvasary PG1115+ 080, HE0435-1223 a RXJ1131-1231. Kredit: W. M. Keck Observatory.

Když vyšlo najevo, že se vesmír nejen rozpíná, ale že rozpínání vesmíru ještě ke všemu zrychluje, tak to byl pro mnohé šok, v jehož důsledku se zrodila temná energie. Od té doby je míra rychlosti rozpínání vesmíru, čili Hubbleova konstanta, hodně sledovanou záležitostí. Tím spíš, že různá měření této osudové konstanty jsou v nápadném rozporu.

Do věci Hubbleovy konstanty se vložil Geoff Chen z University of California Davis s kolegy a jejich výsledky vzbudily velkou pozornost. Z velké části je to ovšem kvůli tom, že tisková zpráva Keckovy observatoře nešťastně zvolila výjimečně zavádějící titulek, který naznačuje, že jde o převratné výsledky s ještě rychlejším rozpínáním vesmíru, co uvrhly kosmologii do krize. Ani jedno ale přitom není pravda.

Teleskopy Keckovy observatoře. Kredit: SiOwl / Wikimedia Commons.

Pro měření Hubbleovy konstanty badatelé použili nový postup, který jako první využívá pro toto klíčové kosmologické měření adaptivní optiku pozemních observatoří. Chen a spol. použili Hubbleův vesmírný dalekohled a spolu s ním adaptivní optiku zařízení Near-Infrared Camera 2. generace (NIRC2) teleskopu Keck II americké W. M. Keck Observatory na Havaji, aby je nasměrovali na tři různé gravitační čočky. Byly to tři systémy s kvasarem: PG1115+ 080, HE0435-1223 a RXJ1131-1231.

Autorům studie velmi záleželo na tom, aby se vyhnuli ovlivnění výsledků. Během procesu zpracování dat udržovali maximální odstup a pracovali naslepo, dokud si nebyli jistí, že odstínili tolik možných zdrojů chyb, kolik jen bylo reálně v jejich silách. Snažili se hlavně o to, aby byť jen podvědomě neposouvali výsledky směrem k očekávaným hodnotám. Jsou to koneckonců jen lidé a nikoliv roboti nebo umělé inteligence.

Zařízení NIRC2 na teleskopu Keck II. Kredit: W. M. Keck Observatory.

Chenův tým nakonec dospěl k výsledku, který shrnuje data všech tří gravitačních čoček, jak z pozemní adaptivní optiky, tak z Hubbleova teleskopu. Hubbleovu konstantu určili na 76,8 plus mínus 2,6 kilometrů za sekundu na megaparsek. Megaparsek přitom odpovídá zhruba 3 milionům světelných let. To není žádné drama, ale nezávisle získaná hodnota, která zhruba odpovídá předchozím měřením Hubbleovy konstanty, založených na „lokálních“ objektech relativně bližšího vesmíru.

Krize v kosmologii, jak to nazvali na Keckově observatoři, je ve skutečnosti jinde. Jde o to, že se znovu a znovu liší výsledky měření Hubbleovy konstanty založené na bližších objektech, čili mladším vesmíru, v porovnání s výsledky založenými na velmi vzdáleném, tedy starém vesmíru. Buď máme opakované problémy s měřením, což se už nezdá moc pravděpodobné, anebo má fatální problém náš standardní kosmologický model.

Vypadá to, že se náš vesmír po svém vzniku nejprve rozpínal velmi rychle. Pak se zřejmě rozpínání zbrzdilo, snad kvůli gravitačnímu působení temné hmoty. A teď se zase vesmír rozpíná rychleji, přičemž jeho rozpínání, pohání stále záhadná temná energie. Pokud by tohle slyšel vědec před sto lety, tak by se tomu vysmál a doporučil by, abychom se vykašlali na duchy a začali dělat nějakou pořádnou vědu. 

Video:  The Crisis in Cosmology


Literatura
W. M. Keck Observatory 22. 10. 2019, MNRAS 490: 1743–1773.