Kosmologie

Das Universum ist 13,77 Milliarden Jahre alt. Wahrscheinlich. Vielleicht etwas weniger. Wir sind uns nicht sicher.

2024

Ein Paar Papiere kürzlich veröffentlicht zeigen, dass das Universum 13,772 Milliarden (plus oder minus 39 Millionen) Jahre alt ist.

Das ist cool! Es stimmt auch mit einigen früheren Messungen des Universums überein, die auf ähnliche Weise durchgeführt wurden. Auch cool.

Was ist nicht cool ist, dass dies eine wachsende Diskrepanz bei Messungen, die auf unterschiedliche Weise vorgenommen wurden, die ein Alter von ein paar hundert Millionen Jahren weniger erreichen, nicht zu mildern scheint. Das mag zwar keine große Sache sein, ist aber tatsächlich ein wirklich großes Problem. Beide Gruppen von Methoden sollten das gleiche Alter bekommen, und sie tun es nicht. Das bedeutet, dass uns etwas Grundlegendes im Universum fehlt.

Die neuen Beobachtungen wurden mit das Atacama-Kosmologie-Teleskop (oder ACT) eine Sechs-Meter-Schüssel in Chile, die empfindlich auf Licht im Mikrowellenteil des Spektrums , zwischen Infrarotlicht und Radiowellen. Als das Universum noch sehr jung war, war es extrem heiß und dicht , aber etwa 380.000 Jahre nach dem Urknall kühlte es so weit ab, dass es transparent wurde. Es war zu dieser Zeit ungefähr so heiß wie die Oberfläche der Sonne, und das Licht, das sie aussendete, hätte mehr oder weniger im sichtbaren Teil des Spektrums gelegen, die Art von Licht, die wir mit unseren Augen sehen.

Es gibt ein offensichtliches Problem, und zwar sind beide Methoden richtig, aber Sie messen zwei verschiedene Teile des Universums . Diejenigen, die das CMB betrachten, untersuchen das Universum, als es weniger als eine Million Jahre alt war. Die anderen schauen auf das Universum, als es schon ein paar war Milliarde Jahre alt. Vielleicht hat sich die Expansionsrate während dieser Zeit geändert.

Mit anderen Worten, vielleicht ist es die Hubble-Konstante nicht. Eine Konstante, meine ich.

Es könnten Probleme mit den Methoden selbst vorliegen, aber diese wurden auf viele Arten und durch so viele verschiedene Methoden in jeder Gruppe überprüft, dass dies zum jetzigen Zeitpunkt sehr unwahrscheinlich erscheint.

Der Fehler liegt anscheinend im Universum und nicht in uns selbst. Oder besser gesagt (sorry, Barde , und vielleicht John ), liegt der Fehler in der Art und Weise, wie wir das Universum messen. Es tut, was es tut. Wir müssen nur herausfinden, warum.

Darüber wurden viele Artikel veröffentlicht, und es ist keine Übertreibung zu sagen, dass dies derzeit eines der größten und dornigsten Probleme in der Kosmologie ist.

Ein persönlicher Gedanke. Mein erster Job nach meiner Promotion bestand darin, kurz an einem Teil von COBE zu arbeiten, der kosmische Hintergrund-Explorer , die sich das CMB ansah und bestätigte, dass der Urknall echt war. Damals waren die Messungen gut, aber es gab Raum für Verbesserungen. Dann kamen WMPA und Planck und jetzt ACT, und diese Messungen werden mit unglaublicher Genauigkeit durchgeführt. Astronomen nennen es hochpräzise Kosmologie, eine Art Insider-Witz, da wir von diesen Zahlen lange Zeit kaum eine Ahnung hatten.

Astronomen können das jetzt so gut, dass eine Abweichung von 10% als großes Problem angesehen wird, als früher ein Faktor von zwei als OK galt. Zu sehen, wie sich dieses Feld im Laufe der Zeit verbessert, war eine wahre Freude, denn Je besser wir darin werden, desto besser verstehen wir das Universum als Ganzes .

Ja, wir haben ein paar Probleme. Aber das sind große Probleme.

Trotzdem werden sie hoffentlich bald gelöst. Denn wenn wir das tun, bedeutet dies, dass unser Verständnis einen weiteren großen Sprung gemacht hat.