این نتیجه بر اساس اندازهگیریهای دقیق یک خوشه کهکشانی در فاصلهای بیش از ۳۰۰ میلیون سال نوری به دست آمده است.
برای بخش عمدهای از قرن گذشته، ستارهشناسان بر این باور بودهاند که آنچه زمانی به صورت تودهای از جرم و انرژی در فضایی محدود متمرکز بود، اکنون به مجموعهای خیرهکننده از کهکشانها تبدیل شده که در دریایی از خلأ گسترش یافتهاند.
اینکه چگونه این وضعیت شکل گرفته، به پدیدههای فیزیکی برمیگردد که هنوز درک کاملی از آنها نداریم: از میدانهای کوانتومی تورمی که بر نیروی گرانش نسبتاً ضعیف غلبه کردهاند، تا انرژی دافعهای بسیار اسرارآمیز که تنها میتوانیم آن را «تاریک» توصیف کنیم و همچنین نیروی جاذبهای عجیب که توضیح آن به همین اندازه دشوار است.
با کنار هم قرار دادن این مفاهیم، به مدلی از کیهان دست مییابیم که به طور یکنواخت با تودههای ماده (قابل مشاهده و غیرقابل مشاهده) پر شده و با نرخی مشخص که به ثابت هابل معروف است، به تدریج از هم دور میشوند.
برای بررسی این نظریه کافی است به اطراف نگاه کنیم و سرعت دور شدن این تودههای ماده را اندازهگیری کنیم.
اما یک مشکل وجود دارد: روشهای مختلف اندازهگیری ثابت هابل نتایج متفاوتی ارائه میدهند که باعث ایجاد «تنش» در کیهانشناسی شده و این موضوع اکنون بهعنوان یک مشکل جدی تأیید شده است.
دان اسکالنیک از دانشگاه دوک، فیزیکدانی که تیمی را برای بازبینی اندازهگیریهای یک خوشه کهکشانی نزدیک رهبری کرده، میگوید: «این تنش اکنون به یک بحران تبدیل شده است.»
در یک مطالعه قبلی، دادههای ابزار طیفنگاری انرژی تاریک (DESI) برای اندازهگیری رابطه بین کشیدگی فضا و فاصله دقیق تا خوشه کما، که شامل بیش از ۱۰۰۰ کهکشان شناخته شده است و حدود ۳۲۰ میلیون سال نوری فاصله دارد، استفاده شد.
شناخت این رابطه با دقت بالا کمک میکند تا محاسبات مشابهی در نقاط دورتر فضا انجام شود و بهنوعی نردبانی از اندازهگیریها ایجاد کند که به دوردستهای در حال عقبنشینی فضا امتداد یابد.
اسکالنیک میگوید: «تیم DESI کار سخت را انجام داد، اما پله اول نردبانشان کم بود. من میدانستم چگونه آن را پیدا کنم و میدانستم این کار یکی از دقیقترین اندازهگیریهای ثابت هابل را به ما میدهد، بنابراین وقتی مقاله آنها منتشر شد، تمام کارهای دیگر را رها کردم و به طور مداوم روی این پروژه کار کردم.»
اسکالنیک و تیمش از طیف طولموجها و شدت نور کهکشانهایی استفاده کردند که با یک دوجین ابرنواختر نوع Ia تطابق داشتند؛ انفجارهای خیرهکننده مرگ ستارگانی که به شیوهای خاص میدرخشند و فاصله آنها را مشخص میکنند.
با استفاده از این شاخصها، تیم تأیید کرد که خوشه کما در فاصله ۳۲۱ میلیون سال نوری قرار دارد، که تقریباً در مرکز دامنه تخمینهای قبلی است. داشتن اطمینان بیشتر به این فاصله به معنای اطمینان بیشتر در محاسبات مربوط به نرخ گسترش فضا بین اینجا و آنجا است: سرعتی معادل ۷۶.۵ کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک – که چندان با اندازهگیریهای مشابه کهکشانی در فواصل نزدیک ناسازگار نیست.
متأسفانه، این عدد بسیار متفاوت از اندازهگیریهایی است که بر اساس کشیدگی نور باستانی بهجامانده از آغاز زمان پس از انبساط کیهانی انجام شدهاند، که عدد بسیار کندتری معادل ۶۷.۴ کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک ارائه میدهند.
این اختلاف یکی از بزرگترین معماهای کیهانشناسی مدرن است. امید میرود با پیدا کردن روشهای جدید برای اصلاح هر یک از این دو روش، یا اشتباهی حیاتی که این تضاد را حل کند شناسایی شود، یا فیزیک جدیدی که این مسئله را در نوری متفاوت قرار دهد، کشف شود.
در هر صورت، این چالش به این زودیها از بین نخواهد رفت. اسکالنیک میگوید: «ما در نقطهای هستیم که به شدت مدلهایی را که در دو دهه و نیم گذشته استفاده کردهایم، بررسی میکنیم و میبینیم که نتایج با یکدیگر سازگار نیستند. این ممکن است دیدگاه ما را درباره کیهان تغییر دهد و این هیجانانگیز است! هنوز هم در کیهانشناسی شگفتیهایی وجود دارد، و چه کسی میداند چه کشفیات جدیدی در راه است؟»
