În prezent există două valori ale constantei lui Hubble, cea care reprezintă viteza de expansiune a universului. Ceea ce, desigur, dă mari bătăi de cap fizicienilor. O nouă idee este cea  de a folosi antenele de unde gravitaționale și de a măsura undele care se propagă în univers în urma coliziunilor între stele neutronice și găuri negre. Această măsurătoare împreună cu cea a radiației electromagnetice emise în parte din aceste procese poate da o valoare a constantei lui Hubble care să rezolve această problemă (ori, cine știe? poate să o înrăutățească...).


Constanta lui Hubble

 
Multă vreme s-a crezut că universul este static, existând dintotdeauna așa cum îl vedem. Totuși, acum aproape 100 de ani astronomul Edwin Hubble a observat așa-numita deplasare spre roșu a radiației, care a dus la concluzia că universul este în expansiune. Dacă așa stau lucrurile, atunci în trecut universul a fost mai mic, ceea ce în final a dus la teoria predominantă în fizică astăzi, conform căreia universul își are originea într-un eveniment încă neînțeles pe deplin, denumit Big Bang.

Viteza de expansiune a universului a fost măsurată din ce în ce mai precis de-a lungul anilor. Cele două valori obținute: 1) prin intermediul unor măsurători ale stelelor (precum cefeidele și supernovele) și 2) prin studiul radiație cosmice de fond însă dau valori diferite: o valoare de circa  67 km/s/Mpc pentru radiația de fond și 74 km/s/Mpc pentru supernove și cefeide. Ce se întâmplă? Există erori într-una din măsurători? Sau fizica trebuie revizuită?

În acest context o nouă măsurătoare independentă ar fi de mare ajutor. Aceasta ar putea fi realizată cu studiul undelor gravitaționale rezultate în urma unor coliziuni de stele de neutroni cu găuri negre.
 

Undele gravitaționale și constanta lui Hubble
 
Undele gravitaționale sunt o consecință directă a teoriei relativității generale a lui Einstein, teorie care leagă geometria spațiului și a timpului de materia și energia din univers. Atunci când mase foarte mari au mișcări accelerate, spațiul și timpul oscilează, generând unde gravitaționale care se propagă în univers. Astfel de fenomene se petrec, de exemplu, când două găuri negre într-un sistem binar se rotesc una în jurul celeilalte până când se ciocnesc. Astfel de unde gravitaționale au fost măsurate de LIGO și VIRGO, antenele gravitaționale care au măsurat multe evenimente de acest gen.

Unde gravitaționale însă sunt produse și când se ciocnește o stea de neutroni cu o gaură neagră. Acest fenomen este deosebit de interesant, întrucât în acest caz, pe lângă undele gravitaționale, în anumite situații, se generează și unde electromagnetice intense care pot fi măsurate cu telescoape. În acest caz cu undele gravitaționale se determină distanța până la sistemul gaură neagră – stea de neutroni, iar cu telescoapele se pot măsura semnale care indice deplasarea spre roșu. În acest fel se poate determina constanta lui Hubble.
 

Ce se va întâmpla în următorii ani? O simulare interesantă
 
Un grup de cercetători a simulat circa 25,000 de evenimente în care are loc ciocnirea unei găuri negre cu o stea de neutroni, ajungând la concluzia că până la sfârșitul acestui deceniu circa 3.000 dintre acestea ar putea să fie măsurate de instrumentele noastre, adică de antenele gravitaționale. Dintre acestea, circa 100 ar produce și radiație electromagnetică măsurată de telescoape. Radiația se produce doar în anumite condiții, adică atunci când masa găurii negre nu este prea mare ca să înghită direct steaua de neutroni, ci mai întâi ar rupe-o în bucăți, generând o intensă radiație. Ei bine, cu ajutorul acestor 100 de evenimente s-ar putea obține o nouă valoare a constantei lui Hubble. Rezultatele studiului vor fi publicate într-un articol în revistă Phys. Rev. Lett.
 

Așadar, constanta lui Hubble indică viteza de expansiune a universului. Numai că încă nu suntem siguri care este valoarea acestei constante. Sperăm să fie mai aproape de adevăr prin studiul undelor gravitaționale. Vor urma ani interesanți în studiul undelor gravitaționale, care ar putea să ne îndrume spre o nouă teorie asupra evoluției universului.

 

 

Loading comment... The comment will be refreshed after 00:00.

Fii primul care comentează.

Spune-ne care-i părerea ta...
caractere rămase.
Ești „vizitator” ( Fă-ți un cont! )
ori scrie un comentariu ca „vizitator”

 



Ar fi util dacă ne-ai sprijini cu o donație!
Donează
prin PayPal ori
Patron


Contact
| T&C | © 2021 Scientia.ro