5 juli 2020

De Hubble-spanning gaat door na H0LiCOW-meting Hubble constante

Credit: NASA / ESA / S.H. Suyu (Max Planck Institute for Astrophysics, Technical University of Munich, and Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics) / K.C. Wong (University of Tokyo’s Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe).

Een team van sterrenkundigen heeft met behulp van de Subaru en Keck telescopen op Hawaï en de Hubble ruimtetelescoop de snelheid waarmee het heelal uitdijt bepaald en daarbij een techniek gebruikt die volledig onafhankelijk is van eerdere metingen. Het team noemt zich H0LiCOW (H0 Lenses in COSMOGRAIL’s Wellspring, COSMOGRAIL staat weer voor Cosmological Monitoring of Gravitational Lenses, dat Wellspring verwijst naar de overvloedige hoeveelheid quasars, die door zwaartekrachtlenzen versterkt worden) en ze gebruiken zwaartekrachtlenzen om de snelheid van de uitdijing van het heelal te meten. Het H0LiCOW team keek naar zes ver verwijderde quasars, waarvan het beeld door een tussen de quasar en de aarde staand sterrenstelsel in vier aparte beeldjes werd verbogen en versterkt. Gemiddeld staan de quasars op 5,5 miljard lichtjaar afstand van de aarde. Als het licht van een quasar dat tussenliggende sterrenstelsel passeert hangt de afbuiging en versterking af van de verdeling van (donkere) materie in dat ‘lensstelsel’. Het licht van de quasar kan variëren en dat betekent dat de vier aparte beeldjes van één quasar op verschillende momenten kunnen flikkeren en dat er dus vertragingen kunnen optreden. Op basis van die tijdsvertragingen kunnen de sterrenkundigen de afstand tot de quasar en het lensstelsel meten en dat levert weer informatie op over de snelheid waarmee het heelal uitdijt.

Zo werkt een zwaartekrachtslens. Credits: NASA, ESA, and A. Feild and F. Summers (STScI)

Uitkomst van dit alles is dat volgens het H0LiCOW team de Hubble constante 73 kilometer per seconde per megaparsec is (2,4% onzekerheid), dat wil zeggen dat voor iedere 3,3 miljoen lichtjaar (da’s 1 megaparsec) dat een sterrenstelsel van de aarde staat dat stelsel met 73 km/s van ons vandaan vliegt. Die waarde ligt dicht bij de 74 km/s/Mpc die eerder bepaald is door het Supernova H0 for the Equation of State (SH0ES) team, dat gebruik maakte van de zogeheten kosmische ladder, waarbij met nabije Cepheïden en verder staande type Ia supernova de snelheid van de uitdijing van het heelal is gemeten. Maar hij is weer ver verwijderd van de meting van 67 km/s/Mpc, die gedaan is met behulp van de Planck satelliet aan de kosmische microgolf-achtergrondstraling.

CREDITS:NASA, ESA, and A. James (STScI)

Dat betekent dat de Hubble-spanning nog steeds doorgaat, het grote verschil in de waarde van de Hubble constante in het vroege heelal (gemeten o.a. door Planck, de Early Route in de afbeelding hierboven) en het late, tegenwoordige heelal (gemeten door H0LiCOW en SHOES, de Late Route). Als er geen instrumentele redenen zijn om dat verschil te verklaren zou dat erop kunnen wijzen dat er ‘nieuwe natuurkunde’ nodig is om het verschil wel te verklaren.

Vakartikelen:

Bron: NAOJ.

Comments

  1. Interessant…”Despite efforts to explore and reduce systematic errors in the various methods, the growing tension between early and late-Universe probes of H0 has only continued to heighten. If unresolved, this tension may force the rejection of the flat ?CDM model in favor of new physics, which would dramatically alter our understanding of the Universe. Er zit een verschil van 7 km/s/Mpc tussen het oude en nieuwe heelal zonder overlap van de standaard errors! Voorlopige conclusie is dus dat de “constante” afhankelijk is van de tijd.

    • Wybren de Jong zegt

      De Hubble factor is tijdsafhankelijk, maar de Hubble constante is gewoon de waarde op t0, d.w.z. ons huidige tijdstip. Het gaat hier echter om de vraag of het Lambda CDM wel klopt. Het lijkt erop dat het niet klopt en dat betekent dat er een nieuw model nodig is.

  2. Theo Ruppert zegt

    Hoi Arie,
    Is deze HOLICOW-meting op basis van 6 quasars echt iets nieuws of is iets ouders, want reeds door jou over HOLICOW gedeeld op 12 juli vorig jaar ?
    73,3 km per seconde per megaparsec en zelfs 76,8 op basis van “time delay cosmography” van 3 quasars, volgens HOLICOW (toen).

  3. @Theo, het artikel is van 9 november jl. zie link https://arxiv.org/abs/1907.04869 . Je kan het geheel rechtsboven in PDF downloaden dan zie je wat leuke grafiekjes voorbij komen over het “oude” en het “nieuwe” heelal.

  4. Volgens mijn donkere materie model zou je in deze byzondere hotspot gevallen met 4 of mincer hotspots, een lens moeten hebben die is gevormd door 4 kruislings geplaatste donkere materie balken. kijk op:
    https://bigbang-entanglement.blogspot.com/2020/01/x-quasar-lensing-by-dm-cross-areas-of.html

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: