Két módszer, két világ
Az univerzum tágulási ütemét két fő módszerrel mérik. Az egyik a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás tanulmányozására épít: ez az ősrobbanás után 380 000 évvel kibocsátott fény, amelyből becslések szerint a Hubble-állandó értéke 67–68 km/s/megaparszek körül alakul. A másik módszer a hozzánk közelebb eső csillagokat – úgynevezett „standard gyertyákat” – vizsgálja, mint a változó fényű cefeida csillagokat és szupernóvákat, amelyek alapján a tágulás sebességét nagyjából 73 km/s/megaparszek értékre teszik. (Egy megaparszek 3,26 millió fényévnek felel meg.)
Bár a két érték közötti különbség kicsinek tűnik, jóval meghaladja a mérési bizonytalanságot. Következésképpen évek óta fennáll az úgynevezett Hubble-feszültség: a két módszer nem egyeztethető össze sem statisztikai hibákkal, sem műszeres eltérésekkel.
Új szintre emelt kozmikus távolságlétra
A nemzetközi kutatóközösség a Bernben megrendezett szimpóziumon egyedülálló együttműködésbe kezdett: céljuk egy átfogó, „helyi távolsághálózat” létrehozása volt, amely a lehető legpontosabb közvetlen mérési adatokat gyűjti össze. Ez a Local Distance Network nevű kezdeményezés geometriailag meghatározott „horgonyokat” (mint a 20 millió fényévre lévő NGC 4258 galaxist, a 200 000 fényévre található Magellán-felhőket vagy a Tejútrendszer cefeida változóit) és több ezer további csillag- és galaxistávolságot ötvözött.
Több mint 7500 galaxist vizsgáltak, az adatok között szerepeltek például vörös óriáscsillagok és szupermasszív fekete lyukak körüli megamaserek távolságai, továbbá a Sloan Digital Sky Survey és a Dark Energy Spectroscopic Instrument mérései is – egészen 1 milliárd fényévig.
Következmények: új fizika küszöbén?
Az új távolsághálózat alapján a Hubble-állandó közvetlenül mért értéke 73,50 km/s/megaparszek, mindössze 1,09%-os relatív bizonytalansággal. Így a Hubble-feszültség feltehetően valós, a jelenség továbbra sem magyarázható klasszikus kozmológiai modellekkel, és ugyanaz az eltérés jelentkezik, mint korábbi mérések során.
Ezt a makacs ellentmondást egyes szakértők szerint csak új fizikai törvények vagy ismeretlen tényezők magyarázhatják. Szóba kerül például az ősi mágneses terek szerepe, amelyek megváltoztathatják a kozmikus mikrohullámú háttérben (CMB) látható struktúrák méreteit. Következésképpen hiába a nagy pontosság és a legfrissebb technika, a világegyetem gyorsuló tágulását okozó sötét energia vagy más, eddig ismeretlen erő megértése még várat magára – talán a következő generációs űrtávcsövek hozzák majd el a megoldást.
