Kosmologi


Vore vurdering af universets alder hænger sammen med dens udvidelseshastighed. Og den beregnes ved at måle rød galaksernes forskydning i forhold til deres afstand - den såkaldte Hubble konstant. Men for at vide afstanden til galakserne, skal man først kende nogle af deres afstande og den har hidtil primært været beregnet ved at måle de såkaldte Cepheid variables lysstyrke og variabilitet, fordi man har fundet en sammenhæng mellem deres varieren og deres absolutte lysstyrke. Med den metode har man beregnet universets udvidelsesrate til 67,4 +/-0,5 km/s per megaparsec. MEN der er et 'men'; Andre metoder som at måle type 2a supernovaers lysstyrke kommer frem til en højere værdi på 74km/s per megaparsec. Dermed er man i realiteten ikke sikker på universets størrelse, alder og udvidelseshastighed,men har en usikkerhed på 9%.

Derfor har forskere taget en ny metode i brug; Ved at måle de klareste røde kæmpestjerners lysstyrke, fordi de har en øvre grænse for hvor klare de kan blive.
Dermed har de kunnet måle udvidelseshastigheden til 69,4 km/s per megaparsec. Det er så desværre lidt midt imellem,så man ikke kan afskrive den øvre eller nedre grænse skriver Carneige Science.
Imens har andre forskere netop diskuteret komplikationerne for kosmologien, hvis man tager fejl af Hubble konstanten.

Gammarøntgenglimt (GRB) som er nogle af de mest energirige fænomener på himlen, menes at stamme fra kolliderende neutronstjerner. Det er i alt fald lykkedes at koble en tyngdebølge sammen med et gammaglimt som astronomerne mener stammer fra sådan en begivenhed. Men det er kun et enkelt tilfælde, så resten er man ikke sikker på og gammaglimtende er stadig et mysterie fra tidernes begyndelse.

Men da gammaglimtet GRB 190114C blev opfanget af SWIFT rumteleskopet 14 jan, kunne man 2 timer efter rette ALMA radioteleskoperne mod den, og yderligere 2 timer efter også Karl G. Jansky VLA'en i Mexico.
Ved at kombinere data fra de 3 observationer kunne astronomer fra bla. Bath University afgøre gammaglimtet er meget lidt polarieret- faktisk var under 0,8% af lyset polariseret.
Dermed kan astronomerne sige at magnetfelter spillede en meget lille rolle i dannelsen af dette GRB, så nu vil forskerne undersøge flere gammaglimt for at se om det gælder alle GRB. Det vil ifølge forskerne være et mileskridt i retning af at afdække gammaglimtendes hemmelighed.
Den store magellanske sky (LMC) med dens mange deep sky objekter Cepheid variable stjerners variationer hænger nøje sammen med deres lysstyrke og bruges derfor til at måle afstande til fjerne galakser. De er dermed standardmålestokken for afstande i universet og dermed også universets udvidelse. Men nye mere præcise målinger af 70 Cepheid variable stjerner i nabogalaksen Den Store Magellanske Sky med Hubble, har præciseret forholdet mellem cepheidernes lysstyrke og variation og har dermed også kunnet angive Hubble konstanten til 74,03 km/s/megaparsec med større præcision end hidtil.

Problemet er at det tal ikke stemmer!>br> Dels afviger det lidt fra tidligere målinger, men vigtigere er det tallet er 9% hurtigere end Planck-målingerne af den kosmiske mikrobølgebaggrunds Hubble-værdi på 67,4 OG at de nye målinger reducerer chancen for tilfældige fejl i målingerne til kun 1:100.000 skriver ESA's Hubblesite

Det giver teoretikerne, som hidtil har afvist at det kunne være muligt et nyt problem at forklare. Men umiddelbart gætter de på enten mørk masse eller mørk energi. Og hvis det er tilfældet, har man pludselig fået en ny observationsvinkel på disse ellers usynlige størrelser!
Mikro-gravitionelle afbøjninger af lyset fra fjerne quasarer
I centrum af alle galakser er der et enormt sort hul. De fleste af disse sorte huler er "sovende", men omkring 1% af dem er langt mere aktive end de øvrige: De kaldes aktive galakser eller quasarer.

For at forstå hvad det er der gør disse galakser anderledes, har forskere kombineret data om 200.000 quasarer fra det nyeste release i Sloan Digital Sky Survey quasar katalog, med data om den kosmiske mikrogravitionelle afbøjning af den kosmiske mikrobølgebaggrund. Derved har de kunnet måle hvor meget mørkt stof der omgiver disse galakser, og har fundet at de klare aktive galakser, er omgivet af signifikant mere mørkt stof end almindelige galakser.
Men studiet har de også gjort det muligt at studere quasarerne statistisk længere tilbage i tiden, end man har kunnet før, og dermed åbnet for en helt ny måde at studere de fjerneste og tidligste quasarer på skriver ESA
Stjerners rotation om galakser styres af massen indenfor deres bane Diskussion fra "the Conversation"
Stjerners rotationshastighed om deres galakse, styres af hvor meget masse der er indenfor deres bane. Allerede i 1930'erne fandt astronomen Fritz Zwicky at stjernerne roterer for hurtigt i forhold til galaksernes kendte masse. Det ledte til en Modificeret Newtonsk Dynamik teori (MOND) som forklarer anomalien ved at antage at den gravitionelle kraft af omkredsende masse er et produkt af dens masse og acceleration, som dog aldrig har passet helt med den kosmologiske model.

Men da man senere fandt at der også mangler masse mellem galakserne, begyndte man at lede efter en skjult mørk masse, som ingen endnu har haft held med at måle eller bevise, udover dens formodede masse.

Men ikke alle astronomer er helt overbevist om at den mørke masse findes .. selvom de ikke har kunnet komme med skudsikre alternative forklaringer.

Så nu forslår Juri Smirnov fra Syddansk Universitet at der kan være en effekt kaldet Vainshtein screening på spil. Ifølge den effekt kan en central masses tyngdeeffekt forstærkes over større afstande, på samme måde som MOND teorien postulerer. Denne effekt vil være proportional med den centrale masse. Dermed vil Solens tyngdeeffekt udenfor en radius af 50.000AU (7.500 mia km) være større end den vi oplever inde i solsystemet. For galakser centrale tyngdefelter gør effekten sig gældende udenfor nogle tusinder lysår, mens det vil være millioner lysår for galaksehobe.

Men til astronomernes overraskelse er denne teori bedre til at forklare stjernernes rotation om galakser, end relativitetsteorien som antager at der er mørk masse. Derfor vil forskere prøve at teste teorien over de større afstande med flere eksperimenter, skriver Juri Smirnov i The Conversation