Një shpjegim i ri i mundshëm për tensionin Hubble

Universi po zgjerohet. Sa shpejt e bën këtë përshkruhet nga e ashtuquajtura konstanta Hubble-Lemaitre. Por ka një mosmarrëveshje se sa e madhe është në të vërtetë kjo konstante: Metoda të ndryshme matjeje japin vlera kontradiktore.

Ky i ashtuquajtur “tensioni i Hubble” përbën një enigmë për kozmologët. Studiuesit nga Universitetet e Bonit dhe St. Andrews tani po propozojnë një zgjidhje të re: Duke përdorur një teori alternative të gravitetit, mospërputhja në vlerat e matura mund të shpjegohet lehtësisht – tensioni i Hubble zhduket. Studimi tani është publikuar në Njoftimet Mujore të Shoqërisë Mbretërore Astronomike ( MNRAS ).

Zgjerimi i universit bën që galaktikat të largohen nga njëra-tjetra. Shpejtësia me të cilën ata e bëjnë këtë është proporcionale me distancën midis tyre. Për shembull, nëse galaktika A është dy herë më larg nga Toka se galaktika B, distanca e saj nga ne gjithashtu rritet dy herë më shpejt. Astronomi amerikan Edwin Hubble ishte një nga të parët që e njohu këtë lidhje.

Për të llogaritur se sa shpejt largohen dy galaktika nga njëra-tjetra, është e nevojshme të dihet se sa larg janë ato. Megjithatë, kjo kërkon gjithashtu një konstante me të cilën kjo distancë duhet të shumëzohet. Kjo është e ashtuquajtura konstante Hubble-Lemaitre, një parametër themelor në kozmologji. Vlera e tij mund të përcaktohet, për shembull, duke parë rajonet shumë të largëta të universit. Kjo jep një shpejtësi prej gati 244,000 kilometrash në orë për distancë megaparsek (një megaparsek është pak më shumë se tre milionë vite dritë).

“Por ju gjithashtu mund të shikoni trupat qiellorë që janë shumë më afër nesh – të ashtuquajturat supernova të kategorisë 1a, të cilat janë një lloj i caktuar ylli në shpërthim,” shpjegon Prof. Dr. Pavel Kroupa nga Instituti Helmholtz i Rrezatimit dhe Fizikës Bërthamore në universiteti i Bonit. Është e mundur të përcaktohet distanca e një supernova 1a në Tokë me shumë saktësi. Ne gjithashtu e dimë se objektet që shkëlqejnë ndryshojnë ngjyrën kur largohen prej nesh – dhe sa më shpejt të lëvizin, aq më i fortë është ndryshimi. Kjo është e ngjashme me një ambulancë, sirena e së cilës tingëllon më thellë ndërsa largohet prej nesh.

Nëse tani llogarisim shpejtësinë e supernovës 1a nga ndryshimi i ngjyrës së tyre dhe e lidhim këtë me distancën e tyre, arrijmë në një vlerë të ndryshme për konstantën Hubble-Lemaitre – domethënë, pak më pak se 264,000 kilometra në orë për distancë megaparsek. “Prandaj, universi duket se po zgjerohet më shpejt në afërsinë tonë – domethënë deri në një distancë prej rreth tre miliardë vjet dritë – sesa në tërësinë e tij,” thotë Kroupa. “Dhe kjo nuk duhet të jetë në të vërtetë rasti.”

Megjithatë, kohët e fundit ka pasur një vëzhgim që mund ta shpjegojë këtë. Sipas kësaj, Toka ndodhet në një rajon të hapësirës ku ka relativisht pak lëndë – e krahasueshme me një flluskë ajri në një tortë. Dendësia e materies është më e lartë rreth flluskës. Forcat gravitacionale burojnë nga kjo lëndë përreth, e cila i tërheq galaktikat në flluskë drejt skajeve të zgavrës. “Kjo është arsyeja pse ata po largohen prej nesh më shpejt sesa do të pritej,” shpjegon Dr. Indranil Banik nga Universiteti St. Andrews. Prandaj, devijimet mund të shpjegohen thjesht me një “nën densitet” lokal.

Në fakt, një grup tjetër kërkimor kohët e fundit mati shpejtësinë mesatare të një numri të madh galaktikash që janë 600 milionë vite dritë larg nesh. “U zbulua se këto galaktika po largohen nga ne katër herë më shpejt sesa lejon modeli standard i kozmologjisë,” shpjegon Sergij Mazurenko nga grupi kërkimor i Kroupa, i cili ishte i përfshirë në studimin aktual.

Kjo është për shkak se modeli standard nuk parashikon të tilla nën densitet ose “flluska” – ato nuk duhet të ekzistojnë në të vërtetë. Në vend të kësaj, lënda duhet të shpërndahet në mënyrë të barabartë në hapësirë. Megjithatë, nëse do të ishte kështu, do të ishte e vështirë të shpjegohej se cilat forca i shtyjnë galaktikat në shpejtësinë e tyre të madhe.

“Modeli standard bazohet në një teori të natyrës së gravitetit të paraqitur nga Albert Einstein,” thotë Kroupa. “Megjithatë, forcat gravitacionale mund të sillen ndryshe nga sa priste Ajnshtajni.” Grupet e punës nga Universitetet e Bonit dhe St. Andrews kanë përdorur një teori të modifikuar të gravitetit në një simulim kompjuterik.

Kjo “dinamikë e modifikuar Njutoniane” (shkurtim: MOND) u propozua katër dekada më parë nga fizikani izraelit Prof. Dr. Mordehai Milgrom. Ajo konsiderohet ende një teori e jashtme sot. “Megjithatë, në llogaritjet tona, MOND parashikon me saktësi ekzistencën e flluskave të tilla,” thotë Kroupa.

Nëse dikush do të supozonte se graviteti në të vërtetë sillet sipas supozimeve të Milgromit, tensioni i Hubble do të zhdukej: Në fakt do të kishte vetëm një konstante për zgjerimin e universit dhe devijimet e vëzhguara do të ishin për shkak të parregullsive në shpërndarjen e materies.