Une nouvelle approche affine la constante et l’âge de l’univers de Hubble – Technoguide

En utilisant les distances connues de 50 galaxies de la Terre pour affiner les calculs de la constante de Hubble, une équipe de recherche dirigée par un astronome de l’Université de l’Oregon estime l’âge de l’univers à 12,6 milliards d’années.

Les approches à ce jour du Big Bang, qui a donné naissance à l’univers, reposent sur les mathématiques et la modélisation informatique, utilisant des estimations de distance des étoiles les plus anciennes, le comportement des galaxies et le taux d’expansion de l’univers. L’idée est de calculer combien de temps il faudrait à tous les objets pour revenir au début.

Un calcul clé pour la datation est la constante de Hubble, du nom d’Edwin Hubble qui a calculé pour la première fois le taux d’expansion de l’univers en 1929. Une autre technique récente utilise des observations de rayonnement résiduel du Big Bang. Il cartographie les bosses et les tremblements dans l’espace-temps – le fond cosmique des micro-ondes, ou CMB – et reflète les conditions dans l’univers primitif définies par la constante de Hubble.

Cependant, les méthodes aboutissent à des conclusions différentes, a déclaré James Schombert, professeur de physique à l’UO. Dans un article publié le 17 juillet dans l’Astronomical Journal, lui et ses collègues dévoilent une nouvelle approche qui recalibre un outil de mesure de distance connu sous le nom de relation baryonique Tully-Fisher indépendamment de la constante de Hubble.

“Le problème de l’échelle de distance, comme on le sait, est incroyablement difficile parce que les distances jusqu’aux galaxies sont vastes et les panneaux indicateurs pour leurs distances sont faibles et difficiles à calibrer”, a déclaré Schombert.

L’équipe de Schombert a recalculé l’approche de Tully-Fisher, en utilisant des distances définies avec précision dans un calcul linéaire des 50 galaxies comme guides pour mesurer les distances de 95 autres galaxies. L’univers, a-t-il noté, est régi par une série de modèles mathématiques exprimés en équations. La nouvelle approche tient plus précisément compte de la masse et des courbes de rotation des galaxies pour transformer ces équations en nombres tels que l’âge et le taux d’expansion.

L’approche de son équipe détermine la constante de Hubble – le taux d’expansion de l’univers – à 75,1 kilomètres par seconde par mégaparsec, à peu près 2,3. Un mégaparsec, unité commune de mesures spatiales, équivaut à un million de parsecs. Un parsec fait environ 3,3 années-lumière.

Toutes les valeurs constantes de Hubble inférieures à 70, a écrit son équipe, peuvent être exclues avec un degré de confiance de 95%.

Les techniques de mesure traditionnellement utilisées au cours des 50 dernières années, a déclaré Schombert, ont fixé la valeur à 75, mais CMB calcule un taux de 67. La technique CMB, tout en utilisant différentes hypothèses et simulations informatiques, devrait toujours arriver à la même estimation, a-t-il déclaré .

“La tension sur le terrain vient du fait que ce n’est pas le cas”, a déclaré Schombert. “Cette différence est bien en dehors des erreurs d’observation et a produit beaucoup de friction dans la communauté cosmologique.”

Des calculs tirés des observations de la Wilkinson Microwave Anisotropy Probe de la NASA en 2013 situent l’âge de l’univers à 13,77 milliards d’années, ce qui, pour le moment, représente le modèle standard de la cosmologie du Big Bang. Les valeurs constantes de Hubble différentes des différentes techniques estiment généralement l’âge de l’univers entre 12 milliards et 14,5 milliards d’années.

La nouvelle étude, basée en partie sur des observations faites avec le télescope spatial Spitzer, ajoute un nouvel élément à la façon dont les calculs pour atteindre la constante de Hubble peuvent être définis, en introduisant une méthode purement empirique, utilisant des observations directes, pour déterminer la distance aux galaxies, Schombert m’a dit.

“Notre valeur qui en résulte se situe au sommet des différentes écoles de cosmologie, signalant que notre compréhension de la physique de l’univers est incomplète avec l’espoir d’une nouvelle physique dans le futur”, a-t-il déclaré.

Source de l’histoire:

Matériel fourni par l’Université de l’Oregon. Original écrit par Jim Barlow. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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