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Die große Kluft bei den Messungen der Expansionsrate
Diese Grafik listet die verschiedenen Techniken auf, mit denen Astronomen die Expansionsrate des Universums messen, die als Hubble-Konstante bekannt ist. Den genauen Wert dafür zu kennen, wie schnell sich das Universum ausdehnt, ist wichtig, um das Alter, die Größe und das Schicksal des Kosmos zu bestimmen.
Eine Gruppe von Beobachtungen betrachtete das sehr frühe Universum. Basierend auf diesen Messungen berechneten Astronomen einen Hubble-konstanten Wert. Eine zweite Gruppe von Beobachtungsstrategien analysierte die Expansion des Universums im lokalen Universum.
Die Herausforderung für Kosmologen besteht darin, dass diese beiden Ansätze nicht zum gleichen Wert kommen. Es ist genauso verwirrend wie zwei gegenüberliegende Abschnitte einer im Bau befindlichen Brücke, die sich nicht aneinanderreihen. Offensichtlich stimmt etwas nicht, aber was? Astrophysiker müssen möglicherweise ihre Vorstellungen über die physikalischen Grundlagen des beobachtbaren Universums überdenken.
In der oberen Hälfte der Abbildung werden die sieben verschiedenen Methoden zur Messung der Expansion im Lokaluniversum dargestellt. Die Buchstaben, die jeder Technik entsprechen, sind auf der Brücke rechts aufgetragen. Die Position jedes Punktes auf der Brückenstraße stellt den gemessenen Wert der Hubble-Konstante dar, während die Länge des zugehörigen Balkens die geschätzte Unsicherheit in den Messungen anzeigt. Die sieben Methoden zusammen ergeben einen durchschnittlichen Hubble-konstanten Wert von 73 Kilometern pro Sekunde pro Megaparsec.
Diese Zahl steht im Widerspruch zum kombinierten Wert der Techniken, mit denen Astronomen die Expansionsrate des Universums aus dem frühen Kosmos berechnet haben (siehe untere Hälfte der Grafik). Diese fünf Techniken sind jedoch im Allgemeinen präziser, da sie geringere geschätzte Unsicherheiten aufweisen, wie in der Darstellung auf der Brückenstraße gezeigt. Ihr kombinierter Wert für die Hubble-Konstante beträgt 67,4 Kilometer pro Sekunde pro Megaparsec.