Două metode contradictorii de măsurare a ratei de expansiune a universului dau rezultate diferite, dar cercetătorii ar putea rezolva disparitatea urmărind procesul de explozie a stelelor neutronice care fuzionează.

Ciocnirea și fuziunea a două stele neutronice ar putea ajuta oamenii de știință să dezlege un mister de lungă durată care înconjoară conceptul de viteză de expansiune a universului.

De la începutul anilor 1900, oamenii de știință au știut că universul se extinde. Descoperirea a fost făcută datorită observației astronomului Edwin Hubble potrivit căruia, cu cât galaxiile sunt mai îndepărtate una de cealaltă, cu atât decalajul dintre ele crește mai repede.

Rata de expansiune a universului este cunoscută drept constanta Hubble și a devenit o durere de cap majoră pentru astronomi. Acest lucru se datorează faptului că două metode de determinare a acestei rate – observațiile exploziilor stelare îndepărtate numite supernove , care pot fi folosite ca standarde pentru a măsura distanțe cosmice  și lumina rămasă imediat după Big Bang - oferă valori diferite pentru expansiunea cosmică.

Această „problemă Hubble” s-a adâncit pe măsură ce metodele independente de măsurare a constantei Hubble au devenit mai precise, ceea ce înseamnă că diferența dintre ele nu numai că a persistat, dar nu mai poate fi explicată prin incertitudinile de măsurare. Acest lucru i-a inspirat pe oamenii de știință să caute o a treia modalitate de a determina constanta Hubble - una independentă.

Acum, într-o lucrare publicată în revista Astronomy & Astrophysics, astrofizicienii sugerează că ciocnirea stelelor neutronice ar putea fi a treia metodă necesară pentru a rezolva problema Hubble.

„Când două stele neutronice ultracompacte —  care în sine sunt rămășițele supernovelor  —  orbitează una pe lângă cealaltă și, în cele din urmă, se unesc, ele declanșează o nouă explozie, o așa-numită kilonova”. Echipa a demonstrat recent cum această explozie este remarcabil de simetrică, a spus el, și „se dovedește că această simetrie nu este doar frumoasă, ci și incredibil de utilă”, arată Live Science.

Simetria unui kilonove  —  componenta electromagnetică a fuziunii unei stele neutronice  —  contrazice modelele anterioare care sugerau că aceste explozii provocate de coliziuni ar trebui să aibă o formă aplatizată. În plus, astronomii au descoperit recent că, în ciuda complexității lor, kilonovele pot fi descrise printr-o singură temperatură și sunt, prin urmare, „radiatoarele perfecte”.

„Supernovele, care până acum au fost folosite pentru a măsura distanțele galaxiilor, nu emit întotdeauna aceeași cantitate de lumină”. Echipa a pus deja la încercare metoda sa de măsurare a constantei Hubble cu ajutorul kilonovelor. Pentru a face acest lucru, s-au concentrat asupra unei kilonove care se află la aproximativ 140 de milioane de ani-lumină de Pământ și care a fost descoperită în 2017. Această explozie de lumină, de aproximativ 1.000 de ori mai slabă decât o supernovă tipică, a dat o valoare pentru constanta Hubble care este mai aproape de cele date de tehnicile de măsurare bazate pe CMB decât alternativele bazate pe supernove.

„Avem doar acest studiu de caz până acum și avem nevoie de mai multe exemple înainte de a putea stabili un rezultat robust”, au concluzionat astronomii. „Dar metoda noastră ocolește cel puțin unele surse cunoscute de incertitudine și este un sistem foarte „clar”, care merită studiat. Nu necesită calibrare, nici un factor de corecție”.