(ktsimage/iStock/Getty Images Plus) Die Hubble-Konstante ist eine Einheit zur Beschreibung expandierende Raumzeit , die als Geschwindigkeit (Kilometer pro Sekunde) über eine bestimmte Distanz (pro Megaparsec) definiert ist. Als Teil einer Gleichung namens Hubbles Gesetz Es beschreibt eine beschleunigte Ausdehnung der Entfernung zwischen allen Punkten im Universum.
Theoretisch wird der Wert der Konstante berechnet, indem die Geschwindigkeit entfernter Galaxien, die sich scheinbar von uns entfernen, mit einer Schätzung ihrer Entfernung kombiniert wird.
Diese Messung in der Praxis durchzuführen, ist leichter gesagt als getan. Verschiedene Methoden zur Bestimmung des wahren Werts der Hubble-Konstante haben zu subtilen – aber deutlich unterschiedlichen – Antworten geführt, sehr zur Frustration der Physiker.
Welche Methoden gibt es zur Berechnung der Hubble-Konstante?
Eine effektive Möglichkeit, die Geschwindigkeit eines sich zurückziehenden Objekts zu messen, besteht darin, seine Farbe zu betrachten und sie dann mit der Farbe zu vergleichen, die Ihrer Meinung nach sein sollte.
So wie der Ton einer Sirene eine niedrigere Tonhöhe hat, wenn sie sich mit hoher Geschwindigkeit von Ihrer Position entfernt, hat die Farbe eines Objekts eine „niedrigere Tonhöhe“ oder einen rötlicheren Farbton, da seine Lichtwellen durch seine relative Bewegung gedehnt werden.
Wenn das ' Rotverschiebung Als das Phänomen zu Beginn des 20. Jahrhunderts auf entfernte Galaxien angewendet wurde, schien es, als würden sich viel mehr von uns zurückziehen, als wir sonst erwarten würden.
Der amerikanische Astronom Edwin Hubble ging genauer hin Schauen Sie sich diese Behauptung über außer Kontrolle geratene Galaxien im Jahr 1929 an , achten Sie dabei stärker auf ihre Abstände.
Er stellte fest, dass die Galaxie sich umso schneller zurückzuziehen schien, je weiter sie entfernt war, und legte damit den Grundstein für eine Theorie darüber Urknall und die beschleunigte Expansion des Universums.
Hubbles frühe Schätzungen zu dieser konstanten Expansionsrate waren in der Größenordnung von 500 km/s/Mps . Aber es gab immer noch große Ungenauigkeiten bei der Messung dieser außergewöhnlichen Entfernungen.
Nachfolgende Methoden nutzten verschiedene Werkzeuge, um Entfernungen und Bewegungsgeschwindigkeiten zwischen verschiedenen Lichtquellen zu bestimmen.
Einige Bemühungen haben sich weiterhin darauf verlassen pulsierende Sterne mit einer bekannten intrinsischen Helligkeit, sogenannte veränderliche Cepheid-Sterne, und nutzen sie als Möglichkeit, weiter entfernte Lichter wie Supernovae zu kalibrieren. Andere haben das gemessen ausgedehntes Leuchten der Hintergrundstrahlung aus dem frühen Universum, Überbleibsel des Urknalls. Diese verbesserten Methoden haben uns einen Wert für die Hubble-Konstante geliefert, der näher bei etwa 70 km/s/Mps liegt.
Bedauerlicherweise, abhängig von der Grundlage der Methode Bei Verwendung könnte der genaue Wert zwischen etwa 67,4 (km/s)/Mpc (plus oder minus einem Kilometer pro Sekunde) und etwa 73,5 (km/s)/Mpc liegen.
Anstatt sich auf eine „richtige“ Antwort zu beschränken, haben immer genauere Werkzeuge zur Messung der Konstante unglaublich genaue, aber immer noch sehr unterschiedliche Werte für die Expansion des Universums ermittelt.
Warum ist die Hubble-Konstante so schwer zu berechnen?
Es ist nicht klar, warum es so dramatisch unterschiedliche Werte für die Hubble-Konstante gibt. Obwohl die Ergebnisse alle zuverlässig erscheinen, ist es klar, dass uns etwas fehlt, das die einzelnen Zahlen in einen Kontext bringt.
Es ist möglich, dass unsere Position im Universum nicht so langweilig ist, wie wir vielleicht annehmen. Wenn wir in einer einzigartigen Raumtasche sitzen würden, wie zum Beispiel eine Blase , könnten die verschiedenen Methoden zur Berechnung der Hubble-Konstante durch unseren eher speziellen Standpunkt verzerrt sein.
Abweichungen in der Form des Universums könnte auch die Art und Weise verändern, wie wir die Ergebnisse solcher Messungen interpretieren.
Wir könnten auch die Tatsache berücksichtigen, dass die Hubble-Konstante möglicherweise muss nicht konstant sein , mit Veränderungen im Laufe der Zeit oder im Raum, die sich aus verschiedenen Interaktionen (einige möglicherweise noch nicht realisiert) ergeben, um unterschiedliche Werte zu ermitteln.
Es besteht auch die verschwindend geringe Möglichkeit, dass es tatsächlich so ist ist doch kein Unterschied , wobei zusätzliche Daten, die möglicherweise diese seltsamen Zahlengruppen offenbaren, einfach ein unwahrscheinlicher und sehr unglücklicher Zufall sein könnten.
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