పదకొండు విశ్వ ఎండమావులు హబుల్ ఉద్రిక్తతపై తమ తీర్పు చెబుతున్నాయి

హబుల్ స్థిరాంకం, H0, విశ్వం ఈ రోజు ఎంత వేగంగా విస్తరిస్తోందో చెబుతుంది. సమీప గెలాక్సీల నుంచి తాజా కొలత మెగాపార్సెక్‌కు సెకనుకు 73.5 కిలోమీటర్లు ఇస్తుంది. యువ విశ్వం నుంచి మిగిలిన కాంతి అయిన విశ్వ సూక్ష్మతరంగ నేపథ్య వికిరణం నుంచి తీసిన అంచనా 67.4 ఇస్తుంది. రెండింటి మధ్య 8 నుంచి 9% తేడా ఉంది. ఈ హబుల్ ఉద్రిక్తత (Hubble tension) నిజమైనదైతే, విశ్వోద్భవశాస్త్రపు ప్రామాణిక నమూనా అసంపూర్ణం.

దీని నుంచి బయటపడే మార్గం, ఒక పక్షం వహించగలిగేంత కచ్చితమైన మూడో, స్వతంత్ర కొలత.

కాంతితో చేసిన గడియారాలు

ఒక భారీ గెలాక్సీ దూరపు క్వాసార్ — సుదూర గెలాక్సీ ప్రకాశవంతమైన కేంద్రం — ముందు ఉన్నప్పుడు, దాని గురుత్వాకర్షణ క్వాసార్ కాంతిని వంచి రెండు లేదా నాలుగు ప్రతిబింబాలుగా మారుస్తుంది. కాంతి కిరణాలు వేర్వేరు పొడవుల మార్గాల్లో ప్రయాణిస్తాయి, కాబట్టి అవి మనకు వేర్వేరు సమయాల్లో చేరతాయి. క్వాసార్లు మినుకుమినుకుమంటాయి; అదే మినుకు ప్రతి ప్రతిబింబంలో ఒక కాల ఆలస్యం తర్వాత కనిపిస్తుంది.

ఆ ఆలస్యాలు, కటక గెలాక్సీ ద్రవ్యరాశి నమూనాతో కలిసి, ఒక నిరపేక్ష దూరాన్ని, దాని నుంచి H0 ను ఇస్తాయి. ఈ పద్ధతికి మధ్యంతర దూరాల నిచ్చెన అవసరం లేదు, ధూళి దాన్ని దాదాపుగా ప్రభావితం చేయదు.

ద్రవ్యరాశిలో దాగిన అస్పష్టత

ఒక చిక్కు ఉంది. అనేక వేర్వేరు ద్రవ్యరాశి పంపిణీలు సరిగ్గా అవే ప్రతిబింబాలను ఉత్పత్తి చేస్తూ, ఆలస్యాలను — అందువల్ల H0 ను — మార్చగలవు. ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు దీన్ని మాస్-షీట్ డీజెనరసీ (mass-sheet degeneracy) అంటారు. మునుపటి కొలతలు ఒక సరళమైన పంపిణీని ఊహించి 2% కచ్చితత్వాన్ని సాధించాయి. 2020లో ఆ ఊహను విడిచిపెట్టినప్పుడు అనిశ్చితి 8% కు ఎగబాకింది.

ద్రవ్యరాశి ఆకారాన్ని ఊహించకుండా దాన్ని నిర్ధారించే ఏకైక మార్గం, కటక గెలాక్సీ లోపల నక్షత్రాలు ఎంత వేగంగా కదులుతున్నాయో కొలవడం. పది దేశాలకు చెందిన 28 మంది పరిశోధకుల TDCOSMO సహకార బృందం సరిగ్గా అదే చేస్తోంది.

ఒక సంవత్సరంలో ఏం మారింది

వారి 2025 ఫలితంతో పోలిస్తే, వారి దగ్గర ఇప్పుడు ఉన్నాయి:

• 8 బదులు 11 కటకీకృత క్వాసార్లు (నాలుగు ప్రతిబింబాలున్నవి తొమ్మిది, రెండు ప్రతిబింబాలున్నవి రెండు);
• వాటిలో 9 కి గెలాక్సీ అంతటా విభేదించిన నక్షత్ర కదలికల మ్యాప్‌లు, వాటిలో ఆరు జేమ్స్ వెబ్ అంతరిక్ష టెలిస్కోప్ NIRSpec వర్ణపటలేఖినితో తయారుచేసినవి;
• మూడు కటకాలకు వెబ్ నుంచి మరింత పదునైన చిత్రాలు;
• గోళాకార ఉజ్జాయింపులకు బదులు, గెలాక్సీల నక్షత్ర కదలికల పూర్తి ద్విమితీయ నమూనాలు;
• యూక్లిడ్ మిషన్ కోసం సిద్ధం చేసిన సిమ్యులేషన్ల ఆధారంగా, ప్రతి దృష్టి రేఖ వెంబడి ఉన్న పదార్థం కొత్త అంచనాలు.

విశ్లేషణ అంధంగా (blind) జరిగింది: అంతర్గత సమీక్ష పూర్తయ్యే వరకు విశ్వోద్భవ విలువలను కప్పి ఉంచారు. ఫలితాన్ని 2026 సెప్టెంబర్ 23న వెల్లడించారు, ఏ మార్పులూ లేకుండా ప్రచురించారు.

71.1, 3.3% వద్ద

విశ్వంలోని పదార్థ పరిమాణాన్ని నిర్ధారించే సూపర్‌నోవా నమూనాతో కలిపినప్పుడు, పదకొండు కటకాలు ఇస్తాయి:

• H0 = 71.1 km/s/Mpc, అనిశ్చితి 3.3% — 2025 కంటే 35% బిగుతుగా;
• కాల ఆలస్యాలు లేని మరో 23 కటక గెలాక్సీలను జోడించినప్పుడు 3.0% వద్ద 71.3;
• సూపర్‌నోవాల స్థానంలో DESI గెలాక్సీ సర్వే దూర కొలతలను వాడినప్పుడు 3.0% వద్ద 72.2.

కేవలం కటకాలతో, బయటి డేటా లేకుండా, విలువ 4.9% వద్ద 70.6. విశ్లేషణ ఎంపికలను ఒక్కొక్కటిగా మార్చితే H0 ఒక ప్రామాణిక విచలనం కంటే తక్కువే కదులుతుంది. రచయితల ప్రకారం, చివరి-విశ్వ పరిశోధనా సాధనాల్లో స్థానిక దూర నిచ్చెన మాత్రమే దీని కంటే కచ్చితమైనది.

ఏ పక్షం?

ఫలితం సమీప గెలాక్సీల కొలతలకు ఒక ప్రామాణిక విచలనం లోపు, తొలి విశ్వ అంచనా కంటే 1.6 సిగ్మా ఎక్కువగా ఉంది — అత్యంత కచ్చితమైన కలయికలో 2.2 సిగ్మా. ఇక్కడ చర్చించని ఒక సహచర పత్రం, దీన్ని ఇతర చివరి-విశ్వ సాధనాలతో కలిపి, సూక్ష్మతరంగ నేపథ్యంతో సుమారు 2.7 సిగ్మా లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఉద్రిక్తతను నివేదిస్తుంది.

కటకాలు సూక్ష్మతరంగ నేపథ్యం లేకుండానే DESI సర్వే విశ్వ కొలబద్దను కూడా క్రమాంకనం చేయగలవు. అవి 140.7 ± 4.3 మెగాపార్సెక్‌ల ధ్వని క్షితిజాన్ని (sound horizon) ఇస్తాయి, ప్లాంక్ ఉపగ్రహం నుంచి ఊహించిన విలువ కంటే సుమారు 1.5 సిగ్మా తక్కువ.

కృష్ణశక్తిపై ఒక చిన్న నెట్టు

కృష్ణశక్తి మారడానికి అనుమతించి విశ్లేషణను మళ్లీ చేసినా, H0 దాదాపుగా కదలదు. DESI, సూపర్‌నోవాలతో కలిపినప్పుడు, డేటా పూర్తిగా స్థిరంగా ఉండే కృష్ణశక్తిని 2.3 నుంచి 2.5 సిగ్మాతో కొద్దిగా అననుకూలంగా చూపిస్తుంది — సూచనాత్మకం, ఆవిష్కరణకు చాలా దూరం. ఈ పద్ధతితో కృష్ణశక్తిని సరిగా కొలవడానికి చాలా ఎక్కువ కటకాలు అవసరం, అవి యూక్లిడ్, రూబిన్ వేధశాల, రోమన్ టెలిస్కోప్ నుంచి వస్తాయని ఆశిస్తున్నారు.

కొత్త డేటా, కొత్త పద్ధతులు, కొత్త వ్యక్తులు ఉన్నప్పటికీ కొత్త విలువ తమ మునుపటి అంధ కొలతలన్నింటితో సరిపోలుతోందని రచయితలు పేర్కొంటున్నారు. పత్రాన్ని Physical Review D కి సమర్పించారు; అది ఆమోదం పొందిన తర్వాత డేటాను విడుదల చేస్తారు.