În a patra şi ultima parte a seriei de articole dedicate evoluţiei universului şi constantei lui Hubble vom examina cum putem măsura valoarea acestei constante, de ce este ea importantă şi vom prezenta câteva concluzii pe marginea ideilor introduse aici.
Constanta Hubble. Evoluţia Universului (3)
Cum este măsurată cu precizie constanta lui Hubble?
Aparent, acest lucru este foarte simplu: trebuie doar să măsurăm viteza de recesiune v (pe baza deplasării spre roşu), apoi să măsurăm distanţa D. O asemenea abordare pune însă o serie de probleme imediate. Pe lângă erorile de măsurare în sine, cea mai evidentă este aceea a variaţiei lui H0 în timp. Dacă obiectele sunt îndepărtate (şi în cazul de faţă, chiar sunt - la distanţe de ordinul milioanelor de ani-lumină), parametrii pe care îi observăm nu sunt cei de acum, ci chiar cei din urmă cu câteva milioane de ani. Dacă obiectele sunt ele însele îndepărtate unele de altele, dar se află aproximativ pe aceeaşi direcţie, valoarea constantei lui Hubble nu va fi una reală, de la un moment oarecare din trecut, ci o medie a valorilor pe care le-a avut într-o perioadă de timp foarte mare.
Măsurătorile actuale se fac prin metode sensibil mai complexe. Există mai multe metode de a măsura constanta lui Hubble. Unele se bazează pe măsurarea dimensiunilor unghiulare şi a deplasării spre roşu a galaxiilor. Altele se bazează pe măsurători foarte precise ale radiaţiei cosmice de fond. Toate aceste metode au dus la o valoare între 70 şi 90 km/s/Mpc, cu o eroare de 10-15%.
De ce este importantă constanta lui Hubble?
Desigur, toată această incursiune pare interesantă sub aspect filozofic, dar de ce ar trebui să ne intereseze în final constanta lui Hubble? Răspunsul constă în faptul că expansiunea Universului este, de fapt, o măsură a evoluţiei sale în timp, de la Big Bang încoace. În funcţie de modul în care universul evoluează şi de distribuţia de materie şi energie din cadrul său, am putea răspunde la trei întrebări esenţiale ale ştiinţei: cât de vechi e Universul, care este soarte lui şi care este forma lui?
Pentru a răspunde la aceste întrebări, este în principiu nevoie să măsurăm variaţia constantei lui Hubble în trecut, iar pe baza acestei variaţii să extrapolăm evoluţia ei viitoare.
Măsurătorile recente indică faptul că a crescut în timp, semn că universul se află într-o expansiune accelerată. O expansiune accelerată indică faptul că, cel puţin pentru moment, nu există în Univers suficientă materie pentru a stopa efectele expansiunii. Cunoaşterea acestui aspect nu este suficientă, fiindcă nu ne indică nimic despre evoluţia viitoare a universului, dar este o piesă esenţială a unui puzzle în care mai intră densitatea de materie şi densitatea de energie.
Istoria evoluţiei universului
Puse cap la cap, toate aceste aspecte ne furnizează o imagine destul de detaliată a modului în care universul nostru s-a format şi evoluează. Majoritatea eforturilor actuale sunt canalizate, pentru moment, în direcţia obţinerii unei valori cât mai precise a constantei lui Hubble. Din păcate, metodele de determinare sunt indirecte şi depind de cantităţi greu măsurabile, de unde şi ordinul mare al erorii. Cunoaştem însă destul de sigur faptul că expansiunea s-a efectuat, în trecut, la o viteză mai mică decât în prezent, indicaţie a unui univers aflat în expansiune accelerată. Să aşteptăm, deci, rapoartele cercetătorilor.
Aceasta este imaginea din prezent a ştiinţei despre evoluţia universului nostru, ce are o vârstă de 13.7 plus sau minus 0.2 miliarde de ani. Liniile verticale din imagine sunt la aproximativ un miliard de ani una de alta. Cercetătorii consideră că Universul a cunoscut o expansiune foarte foarte rapidă imediat după Big Bang, fenomen cunoscut sub numele de inflaţie. În prezent, Universul se află într-o expansiune din ce în ce mai rapidă, fenomen cunoscut sub numele de expansiune accelerată.
