Der er noget op i kosmologien, der kan tvinge os til at omskrive et par lærebøger. Det hele er centreret omkring målingen af udvidelsen af universet, som naturligvis er en temmelig vigtig del af vores forståelse af kosmos.
Udvidelsen af universet reguleres af to ting: Dark Energy og Dark Matter. De er som kosmos yin og yang. Den ene driver udvidelse, mens den ene sætter bremserne på udvidelsen. Dark Energy skubber universet til konstant at udvide sig, mens Dark Matter giver den tyngdekraft, der forsinker denne ekspansion. Og indtil nu har mørke energi vist sig at være en konstant styrke, der aldrig vakler.
Hvordan er dette kendt? Nå, den kosmiske mikroovnbaggrund (CMB) er en måde ekspansionen måles på. CMB er som et ekko fra universets tidlige dage. Det er bevisene, der blev efterladt fra det øjeblik omkring 380.000 år efter Big Bang, da universets udvidelsesgrad stabiliseredes. CMB er kilden til det meste af det, vi kender til Dark Energy og Dark Matter. (Du kan høre CMB for dig selv ved at tænde for en husholdningsradio og indstille til statisk. En lille procentdel af den statiske er fra CMB. Det er som at lytte til ekkoet fra Big Bang.)
CMB er blevet målt og studeret temmelig grundigt, mest bemærkelsesværdigt af ESAs Planck-observatorium og af Wilkinson-mikrobølge-anisotropiprobe (WMAP). Planck har især givet os et øjebliksbillede af det tidlige univers, der har gjort det muligt for kosmologer at forudsige udvidelsen af universet. Men vores forståelse af universets udvidelse kommer ikke kun fra at studere CMB, men også fra Hubble-konstanten.
Hubble-konstanten er opkaldt efter Edwin Hubble, en amerikansk astronom, der observerede, at galaksernes ekspansionshastighed kan bekræftes ved deres rødskift. Hubble observerede også Cepheid-variable stjerner, en type standardlys, der giver os pålidelige målinger af afstanden mellem galakser. Ved at kombinere de to observationer, hastigheden og afstanden, gav man en måling for universets udvidelse.
Så vi har haft to måder at måle udvidelsen af universet på, og de er for det meste enige med hinanden. Der har været uoverensstemmelser mellem de to på nogle få procentpoint, men det har været inden for målefejl.
Men nu er noget ændret.
I en ny artikel har Dr. Adam Riess fra Johns Hopkins University og hans team rapporteret om en mere streng måling af udvidelsen af universet. Riess og hans team brugte Hubble-rumteleskopet til at observere 18 standardlys i deres værtsgalakser og har reduceret noget af den usikkerhed, der er forbundet med tidligere undersøgelser af standardlys.
Resultatet af denne mere nøjagtige måling er, at Hubble-konstanten er blevet forfinet. Og det har igen øget forskellen mellem de to måder, hvor universets ekspansion måles. Gabet mellem det, som Hubble-konstanten fortæller os, er ekspansionshastigheden, og hvad CMB, målt ved Planck-rumfartøjet, fortæller os, er ekspansionstakten, er nu 8%. Og 8% er en for stor forskel til at blive forklaret væk som målefejl.
Frafaldet herfra er, at vi muligvis bliver nødt til at revidere vores standardmodel for kosmologi for på en eller anden måde at redegøre for dette. Og lige nu kan vi kun gætte, hvad der muligvis skal ændres. Der er dog mindst et par kandidater.
Det kan være centreret omkring Dark Matter, og hvordan det opfører sig. Det er muligt, at Dark Matter er påvirket af en styrke i universet, der ikke handler på noget andet. Da der kun kendes så lidt om Dark Matter, og selve navnet er lidt mere end en pladsholder for noget, vi næsten er helt uvidende om, kan det være det.
Eller det kan have noget at gøre med Dark Energy. Dets navn er virkelig bare en pladsholder for noget, vi næsten intet ved om. Måske er mørk energi ikke konstant, som vi har troet, men ændrer sig med tiden for at blive stærkere nu end tidligere. Dette kan forklare forskellen.
En tredje mulighed er, at standardlys ikke er de pålidelige indikatorer for afstand, som vi troede, de var. Vi har forbedret vores målinger af standardlys før, måske vil vi igen.
Hvor dette fører er åbent for spekulation på dette tidspunkt. Universets ekspansionshastighed har ændret sig før; for ca. 7,5 milliarder år siden accelererede det. Måske ændrer det sig igen lige nu i vores tid. Da Dark Energy optager såkaldt tomt rum, skabes måske mere af det, når udvidelsen fortsætter. Måske når vi et andet tip- eller balancepunkt.
Det eneste, der er sikkert, er, at det er et mysterium. En, som vi er drevet til at forstå.
