یازده سراب کیهانی درباره تنش هابل نظر می‌دهند
ثابت هابل، H0، می‌گوید کیهان امروز با چه سرعتی منبسط می‌شود. تازه‌ترین اندازه‌گیری از کهکشان‌های نزدیک 73.5 کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک به دست می‌دهد. پیش‌بینی برگرفته از تابش زمینه کیهانی ریزموج، پس‌تاب کیهان جوان، 67.4 به دست می‌دهد. این دو 8 تا 9% با هم اختلاف دارند. اگر این تنش هابل واقعی باشد، مدل استاندارد کیهان‌شناسی ناقص است.
راه برون‌رفت، اندازه‌گیری سوم و مستقلی است که آن‌قدر دقیق باشد که بتواند جانب یکی را بگیرد.
ساعت‌هایی از نور
وقتی کهکشانی پرجرم جلوی یک اختروش (کوازار) دوردست، یعنی هسته درخشان کهکشانی دور، قرار می‌گیرد، گرانش آن نور اختروش را به دو یا چهار تصویر خم می‌کند. پرتوهای نور مسیرهایی با طول‌های متفاوت می‌پیمایند، پس در زمان‌های متفاوتی به ما می‌رسند. اختروش‌ها سوسو می‌زنند؛ همان سوسو در هر تصویر پس از یک تأخیر زمانی پدیدار می‌شود.
این تأخیرها، همراه با مدلی از جرم کهکشان عدسی‌کننده، یک فاصله مطلق و از آن H0 را به دست می‌دهند. این روش به نردبانی از فاصله‌های میانی نیاز ندارد و گردوغبار تقریباً بر آن اثری نمی‌گذارد.
واگنی پنهان در جرم
گرهی در کار است. بسیاری از نیم‌رخ‌های جرمی متفاوت می‌توانند دقیقاً همان تصاویر را بسازند و در عین حال تأخیرها و در نتیجه H0 را تغییر دهند. اخترشناسان آن را واگنی صفحه جرمی (mass-sheet degeneracy) می‌نامند. اندازه‌گیری‌های پیشین با فرض نیم‌رخی ساده به دقت 2% رسیده بودند. وقتی در سال 2020 این فرض کنار گذاشته شد، عدم قطعیت به 8% جهید.
تنها راه تعیین جرم بدون فرض کردن شکل آن، اندازه‌گیری سرعت حرکت ستارگان درون کهکشان عدسی‌کننده است. همکاری TDCOSMO، شامل 28 پژوهشگر در ده کشور، همین کار را انجام داده است.
در یک سال چه تغییر کرد
در مقایسه با نتیجه سال 2025، اکنون این‌ها را در اختیار دارند:
- 11 اختروش عدسی‌شده به جای 8 (نُه با چهار تصویر و دو با دو تصویر)؛
- نقشه‌های تفکیک‌شده حرکت ستارگان در سراسر کهکشان برای 9 مورد از آن‌ها، که شش مورد با طیف‌نگار NIRSpec تلسکوپ فضایی جیمز وب تهیه شده‌اند؛
- تصاویر وضوح‌بالاتر وب برای سه عدسی؛
- مدل‌های کامل دوبعدی از حرکت ستارگان کهکشان‌ها، به جای تقریب‌های کروی؛
- برآوردهای تازه از ماده‌ای که در امتداد هر خط دید قرار دارد، بر پایه شبیه‌سازی‌هایی که برای مأموریت اقلیدس آماده شده‌اند.
تحلیل به صورت کور انجام شد: مقادیر کیهان‌شناختی تا پایان یک بازبینی داخلی پوشانده ماندند. نتیجه در 23 سپتامبر 2026 آشکار و بدون تغییر منتشر شد.
71.1، با دقت 3.3%
در ترکیب با نمونه‌ای از ابرنواخترها که مقدار ماده در کیهان را تثبیت می‌کند، یازده عدسی این نتایج را می‌دهند:
- H0 = 71.1 km/s/Mpc، با عدم قطعیت 3.3%؛ 35% دقیق‌تر از سال 2025؛
- 71.3 با دقت 3.0% وقتی 23 کهکشان عدسی‌کننده دیگر بدون تأخیر زمانی افزوده شوند؛
- 72.2 با دقت 3.0% وقتی به جای ابرنواخترها از اندازه‌گیری‌های فاصله پیمایش کهکشانی DESI استفاده شود.
تنها با عدسی‌ها و بدون هیچ داده بیرونی، مقدار 70.6 با دقت 4.9% است. تغییر یکایک انتخاب‌های تحلیل H0 را کمتر از یک انحراف معیار جابه‌جا می‌کند. به گفته نویسندگان، در میان کاوشگرهای کیهان متأخر تنها نردبان فاصله محلی دقیق‌تر است.
کدام طرف؟
نتیجه در محدوده یک انحراف معیار از اندازه‌گیری‌های کهکشان‌های نزدیک و 1.6 سیگما بالاتر از پیش‌بینی کیهان آغازین است؛ و در دقیق‌ترین ترکیب 2.2 سیگما. مقاله‌ای همراه، که اینجا به آن پرداخته نمی‌شود، آن را با دیگر کاوشگرهای کیهان متأخر ترکیب می‌کند و تنشی حدود 2.7 سیگما یا بیشتر با تابش زمینه ریزموج گزارش می‌دهد.
عدسی‌ها حتی می‌توانند خط‌کش کیهانی پیمایش DESI را بدون تابش زمینه ریزموج واسنجی کنند. آن‌ها افق صوتی 140.7 ± 4.3 مگاپارسک به دست می‌دهند، حدود 1.5 سیگما کمتر از مقدار برگرفته از ماهواره پلانک.
تلنگری به انرژی تاریک
با تکرار تحلیل در حالتی که انرژی تاریک اجازه تغییر داشته باشد، H0 تقریباً تکان نمی‌خورد. در ترکیب با DESI و ابرنواخترها، داده‌ها انرژی تاریکی را که کاملاً ثابت بماند با 2.3 تا 2.5 سیگما اندکی نامحتمل می‌دانند؛ نشانه‌ای قابل توجه، اما بسیار کمتر از یک کشف. اندازه‌گیری درست انرژی تاریک با این روش به عدسی‌های بسیار بیشتری نیاز دارد که انتظار می‌رود از اقلیدس، رصدخانه روبین و تلسکوپ رومن به دست آیند.
نویسندگان یادآوری می‌کنند که مقدار تازه، با وجود داده‌های تازه، روش‌های تازه و افراد تازه، با همه اندازه‌گیری‌های کور پیشینشان سازگار است. مقاله به Physical Review D فرستاده شده است؛ داده‌ها پس از پذیرش منتشر خواهند شد.