การวัดทางดาราศาสตร์เกือบทุกครั้งขึ้นอยู่กับค่าคงที่ฮับเบิลจำนวนหนึ่งที่คำนวณการขยายตัวของเอกภพ นี่เป็นการยืนยันว่าเอกภพยังมีอายุระหว่าง 12 ถึง 14 พันล้านปี
จำนวนสำคัญอย่างยิ่งซึ่งระบุอัตราการขยายตัวของเอกภพซึ่งเป็นค่าคงที่ฮับเบิลได้รับการพิจารณาอย่างอิสระโดยใช้หอสังเกตการณ์เอ็กซ์เรย์จันทราของนาซ่า ค่าใหม่นี้ตรงกับการตรวจวัดล่าสุดโดยใช้วิธีการอื่นและขยายความถูกต้องไปยังระยะทางที่ไกลขึ้นกว่าเดิมซึ่งทำให้นักดาราศาสตร์สามารถสำรวจยุคก่อนหน้านี้ในวิวัฒนาการของจักรวาล
“ เหตุผลที่ผลลัพธ์นี้สำคัญมากคือเราต้องการค่าคงที่ฮับเบิลเพื่อบอกขนาดของจักรวาลอายุของมันและขนาดของมันที่บรรจุอยู่ในนั้น” Max Bonamente จากศูนย์การบินอวกาศมาร์แชล (MSFC) ของฮันต์สวิลล์กล่าว Ala. ผู้เขียนนำบนกระดาษที่อธิบายผลลัพธ์ “ นักดาราศาสตร์จำเป็นต้องเชื่อถือตัวเลขนี้อย่างแน่นอนเพราะเราใช้มันสำหรับการคำนวณที่นับไม่ถ้วน”
ค่าคงที่ฮับเบิลคำนวณโดยการวัดความเร็วที่วัตถุเคลื่อนที่จากเราและหารด้วยระยะทาง ความพยายามก่อนหน้าส่วนใหญ่ในการพิจารณาค่าคงที่ฮับเบิลนั้นเกี่ยวข้องกับการใช้บันไดหลายขั้นหรือระยะทางซึ่งใช้ระยะทางไปยังกาแลคซีใกล้เคียงเป็นพื้นฐานในการกำหนดระยะทางที่ไกลกว่า
วิธีที่ใช้กันมากที่สุดคือการใช้ดาวฤกษ์ที่มีการศึกษาดีซึ่งรู้จักกันในชื่อตัวแปรเซเฟอิดร่วมกับซุปเปอร์โนวาไกลโพ้นมากขึ้นเพื่อติดตามระยะทางทั่วจักรวาล นักวิทยาศาสตร์ที่ใช้วิธีนี้และการสำรวจจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลสามารถวัดค่าคงที่ฮับเบิลได้ภายใน 10% อย่างไรก็ตามมีเพียงการตรวจสอบอิสระเท่านั้นที่จะให้ความมั่นใจแก่พวกเขาตามที่พวกเขาต้องการเนื่องจากความเข้าใจที่มากของเราเกี่ยวกับเอกภพมีความสมดุล
ด้วยการรวมข้อมูลรังสีเอกซ์จากจันทราเข้ากับการสำรวจทางวิทยุของกระจุกกาแลคซีทีมกำหนดระยะทางเป็นกระจุกกาแลคซี 38 แห่งตั้งแต่ 1.4 พันล้านถึง 9.3 พันล้านปีแสงจากโลก ผลลัพธ์เหล่านี้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับบันไดระยะทางแบบดั้งเดิม Bonamente และเพื่อนร่วมงานของเขาพบว่าค่าคงที่ฮับเบิลอยู่ที่ 77 กิโลเมตรต่อวินาทีต่อเมกะไบต์ (เมกะพิกเซลเท่ากับ 3.26 ล้านปีแสง) โดยมีความไม่แน่นอนประมาณ 15%
ผลลัพธ์นี้สอดคล้องกับค่าที่กำหนดโดยใช้เทคนิคอื่น ค่าคงที่ฮับเบิลเคยมีค่าเท่ากับ 72 ให้หรือรับ 8 กิโลเมตรต่อวินาทีต่อวินาทีต่อกิโลวินาทีตามการสำรวจกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ผลของจันทราใหม่นั้นมีความสำคัญเพราะมันเป็นการยืนยันที่เป็นอิสระซึ่งนักวิทยาศาสตร์ได้ทำการค้นหาและแก้ไขอายุของจักรวาลระหว่าง 12 ถึง 14 พันล้านปี
“ ผลลัพธ์ใหม่เหล่านี้ไม่ขึ้นกับวิธีการวัดค่าคงที่ฮับเบิลก่อนหน้านี้ทั้งหมด” มาร์แชลจอยสมาชิกในทีมของ MSFC กล่าว
นักดาราศาสตร์ใช้ปรากฏการณ์ที่เรียกว่าเอฟเฟกต์ Sunyaev-Zeldovich ซึ่งโฟตอนในพื้นหลังไมโครเวฟจักรวาล (CMB) มีปฏิสัมพันธ์กับอิเล็กตรอนในก๊าซร้อนที่แพร่กระจายกระจุกกาแลคซีขนาดมหึมา โฟตอนได้รับพลังงานจากปฏิกิริยานี้ซึ่งบิดเบือนสัญญาณจากพื้นหลังไมโครเวฟในทิศทางของกลุ่ม ขนาดของการบิดเบือนนี้ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นและอุณหภูมิของอิเล็กตรอนร้อนและขนาดทางกายภาพของคลัสเตอร์ การใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุเพื่อวัดความผิดเพี้ยนของพื้นหลังไมโครเวฟและจันทราเพื่อวัดคุณสมบัติของก๊าซร้อนนั้นสามารถกำหนดขนาดทางกายภาพของคลัสเตอร์ได้ จากขนาดทางกายภาพนี้และการวัดมุมอย่างง่าย ๆ ที่กระจุกโดยคลัสเตอร์กฎของเรขาคณิตสามารถใช้เพื่อให้ได้ระยะทาง ค่าคงที่ฮับเบิลถูกกำหนดโดยการแบ่งความเร็วของคลัสเตอร์ที่วัดไว้ก่อนหน้านี้ด้วยระยะทางที่ได้มาใหม่เหล่านี้
โครงการนี้ได้รับการสนับสนุนจากนักออกแบบกระจกกล้องโทรทรรศน์ของจันทราลีออนแวนสเปย์บรูคที่เสียชีวิตในปี 2545 มูลนิธิวางรากฐานเมื่อสมาชิกในทีมจอห์นคาร์ลสตรอม (มหาวิทยาลัยชิคาโก) และมาร์แชลจอยได้ทำการตรวจวัดคลื่น กล้องโทรทรรศน์ที่อาร์เรย์ Berkeley-Illinois-Maryland และ Caltech Owens Valley Radio Observatory เพื่อที่จะวัดคุณสมบัติ X-ray ที่แม่นยำของก๊าซในกระจุกที่อยู่ห่างไกลเหล่านี้จำเป็นต้องมีกล้องโทรทรรศน์ X-ray ที่มีความละเอียดและความไวของจันทรา
“ มันเป็นหนึ่งในเป้าหมายของลีออนที่จะเห็นโครงการนี้เกิดขึ้นและมันทำให้ฉันภูมิใจมากที่เห็นสิ่งนี้บรรลุผล” มาร์ตินไวส์คอปฟ์นักวิทยาศาสตร์โครงการจันทรากล่าว
ผลลัพธ์ได้อธิบายไว้ในกระดาษที่ปรากฏในวารสาร Astrophysical Journal ฉบับวันที่ 10 สิงหาคม MSFC จัดการโปรแกรม Chandra สำหรับ Science Mission Directorate ของเอเจนซี่ หอดูดาวดาราศาสตร์ฟิสิกส์สมิ ธ โซเนียนควบคุมวิทยาศาสตร์และการบินจากศูนย์เอ็กซ์เรย์จันทราเคมบริดจ์
แหล่งต้นฉบับ: ข่าวจันทรา
