The Knowledge Frontier

Anga na falakiChapisho la awaliUchambuzi wa dataDakika 3 za kusoma

MAZINGAOMBWE KUMI NA MOJA YA ANGANI YATOA SAUTI KUHUSU MVUTANO WA HUBBLE

Kisabiti cha Hubble, H0, husema Ulimwengu unapanuka kwa kasi gani leo. Kipimo cha hivi karibuni zaidi kutoka galaksi za karibu kinatoa kilomita 73.5 kwa sekunde kwa kila megaparseki. Utabiri unaotokana na mionzi ya mandharinyuma ya mawimbi madogo ya anga, mng’ao uliobaki wa Ulimwengu mchanga, unatoa 67.4. Hivyo viwili vinatofautiana kwa 8 hadi 9%. Iwapo mvutano huu wa Hubble ni halisi, modeli ya kawaida ya kosmolojia haijakamilika.

Njia ya kutokea ni kipimo cha tatu, huru, chenye usahihi wa kutosha kuchagua upande.

Saa zilizotengenezwa kwa mwanga

Galaksi kubwa mno inapokaa mbele ya kwazari ya mbali — kiini angavu cha galaksi iliyo mbali sana — mvutano wake hupinda mwanga wa kwazari na kuufanya kuwa picha mbili au nne. Miale ya mwanga hufuata njia zenye urefu tofauti, hivyo hutufikia kwa nyakati tofauti. Kwazari humetameta; mmetameto uleule huonekana katika kila picha baada ya ucheleweshaji wa muda.

Ucheleweshaji huo, pamoja na modeli ya uzito wa galaksi-lenzi, hutoa umbali kamili na, kutokana nao, H0. Mbinu hii haihitaji ngazi ya umbali wa kati na haiathiriwi sana na vumbi.

Utata unaojificha katika uzito

Kuna kikwazo. Mipangilio mingi tofauti ya uzito inaweza kutoa picha zilezile kabisa huku ikibadilisha ucheleweshaji — na hivyo H0. Wanaastronomia huita hili utata wa tabaka la uzito (mass-sheet degeneracy). Vipimo vya awali vilifikia 2% kwa kudhania mpangilio rahisi. Dhana hiyo ilipoachwa mwaka 2020, kutokuwa na uhakika kuliruka hadi 8%.

Njia pekee ya kubainisha uzito bila kudhania umbo lake ni kupima kasi ya nyota zinavyosonga ndani ya galaksi-lenzi. Hilo ndilo ambalo ushirikiano wa TDCOSMO, watafiti 28 katika nchi kumi, umekuwa ukifanya.

Kilichobadilika katika mwaka mmoja

Ukilinganisha na matokeo yao ya 2025, sasa wana:

  • kwazari 11 zilizopindwa badala ya 8 (tisa zenye picha nne, mbili zenye picha mbili);
  • ramani za mwendo wa nyota zilizopambanuliwa katika galaksi nzima kwa 9 kati yao, sita zikiwa zimetengenezwa kwa spektrografu ya NIRSpec ya Darubini ya Anga ya James Webb;
  • picha kali zaidi za Webb kwa lenzi tatu;
  • modeli kamili za vipimo viwili za mwendo wa nyota katika galaksi, badala ya makadirio ya kitufe;
  • makadirio mapya ya maada iliyoko kando ya kila mstari wa kuona, yanayotegemea uigaji ulioandaliwa kwa ajili ya misheni ya Euclid.

Uchambuzi ulifanywa bila kuona (blind): thamani za kikosmolojia zilifichwa hadi ukaguzi wa ndani ulipokamilika. Matokeo yalifichuliwa tarehe 23 Septemba 2026 na kuchapishwa bila mabadiliko.

71.1, kwa usahihi wa 3.3%

Zikichanganywa na sampuli ya supanova inayobainisha kiasi cha maada katika Ulimwengu, lenzi kumi na moja zinatoa:

  • H0 = 71.1 km/s/Mpc, kutokuwa na uhakika 3.3% — finyu zaidi kwa 35% kuliko 2025;
  • 71.3 kwa 3.0% galaksi-lenzi nyingine 23 zisizo na ucheleweshaji wa muda zinapoongezwa;
  • 72.2 kwa 3.0% supanova zinapobadilishwa na vipimo vya umbali vya utafiti wa galaksi wa DESI.

Kwa lenzi pekee bila data za nje, thamani ni 70.6 kwa 4.9%. Kubadilisha machaguo ya uchambuzi moja baada ya jingine husogeza H0 kwa chini ya mkengeuko sanifu mmoja. Kwa mujibu wa waandishi, kati ya mbinu za kuchunguza Ulimwengu wa baadaye, ni ngazi ya umbali wa karibu pekee iliyo sahihi zaidi.

Upande upi?

Matokeo yako ndani ya mkengeuko sanifu mmoja wa vipimo vya galaksi za karibu na sigma 1.6 juu ya utabiri wa Ulimwengu wa mapema — sigma 2.2 katika mchanganyiko sahihi zaidi. Makala shirikishi, isiyoshughulikiwa hapa, inayachanganya na mbinu nyingine za Ulimwengu wa baadaye na kuripoti mvutano na mandharinyuma ya mawimbi madogo wa takriban sigma 2.7 au zaidi.

Lenzi zinaweza hata kurekebisha rula ya kianga ya utafiti wa DESI bila mandharinyuma ya mawimbi madogo. Zinatoa upeo wa sauti (sound horizon) wa megaparseki 140.7 ± 4.3, takriban sigma 1.5 chini ya thamani inayokisiwa kutoka kwa setilaiti ya Planck.

Msukumo kidogo kuhusu nishati giza

Uchambuzi ukirudiwa huku nishati giza ikiruhusiwa kubadilika, H0 karibu haisogei. Zikichanganywa na DESI na supanova, data zinapinga kidogo nishati giza inayobaki bila kubadilika kabisa, kwa sigma 2.3 hadi 2.5 — ishara ya kuvutia, lakini mbali sana na ugunduzi. Kupima nishati giza ipasavyo kwa mbinu hii kutahitaji lenzi nyingi zaidi, zinazotarajiwa kutoka Euclid, Kituo cha Uchunguzi cha Rubin na darubini ya Roman.

Waandishi wanabainisha kwamba thamani mpya inakubaliana na vipimo vyao vyote vya awali vilivyofanywa bila kuona, licha ya data mpya, mbinu mpya na watu wapya. Makala imewasilishwa kwa Physical Review D; data zitatolewa mara itakapokubaliwa.