Добавить новость
smi24.net
News in English
Апрель
2023

A New Measurement Could Change Our Understanding Of The Universe

0

The Universe is expanding – but how fast exactly? The answer appears to depend on whether you estimate the cosmic expansion rate – referred to as the Hubble’s constant, or H0 – based on the echo of the Big Bang (the cosmic microwave background, or CMB) or you measure H0 directly based on today’s stars and galaxies. This problem, known as the Hubble tension, has puzzled astrophysicists and cosmologists around the world.

A study carried out by the Stellar Standard Candles and Distances research group, lead by Richard Anderson at EPFL’s Institute of Physics, adds a new piece to the puzzle. Their research, published in Astronomy & Astrophysics, achieved the most accurate calibration of Cepheid stars – a type of variable star whose luminosity fluctuates over a defined period – for distance measurements to date based on data collected by the European Space Agency’s (ESA’s) Gaia mission. This new calibration further amplifies the Hubble tension.

The Hubble constant (H0) is named after the astrophysicist who, together with Georges Lemaître, discovered the phenomenon in the late 1920s. It’s measured in kilometers per second per megaparsec (km/s/Mpc), where 1 Mpc is around 3.26 million light years.

The best direct measurement of H0 uses a “cosmic distance ladder,” whose first rung is set by the absolute calibration of the brightness of Cepheids, now recalibrated by the EPFL study. In turn, Cepheids calibrate the next rung of the ladder, where supernovae – powerful explosions of stars at the end of their lives – trace the expansion of space itself. This distance ladder, measured by the Supernovae, H0, for the Equation of State of dark energy (SH0ES) team led by Adam Riess, winner of the 2011 Nobel Prize in Physics, puts H0 at 73.0 ± 1.0 km/s/Mpc.

First radiation after the Big Bang

H0 can also be determined by interpreting the CMB – which is the ubiquitous microwave radiation left over from the Big Bang more than 13 billion years ago. However, this “early Universe” measurement method has to assume the most detailed physical understanding of how the Universe evolves, rendering it model dependent. The ESA’s Planck satellite has provided the most complete data on the CMB, and according to this method, H0 is 67.4 ± 0.5 km/s/Mpc.

The Hubble tension refers to this discrepancy of 5.6 km/s/Mpc, depending on whether the CMB (early Universe) method or the distance ladder (late Universe) method is used. The implication, provided that the measurements performed in both methods are correct, is that there is something wrong in the understanding of the basic physical laws that govern the Universe. Naturally, this major issue underscores how essential it is for astrophysicists’ methods to be reliable.

The new EPFL study is so important because it strengthens the first rung of the distance ladder by improving the calibration of Cepheids as distance tracers. Indeed, the new calibration allows us to measure astronomical distances to within ± 0.9%, and this lends strong support to the late Universe measurement. Additionally, the results obtained at EPFL, in collaboration with the SH0ES team, helped to refine the H0 measurement, resulting in improved precision and an increased significance of the Hubble tension.

“Our study confirms the 73 km/s/Mpc expansion rate, but more importantly, it also provides the most precise, reliable calibrations of Cepheids as tools to measure distances to date,” says Anderson. “We developed a method that searched for Cepheids belonging to star clusters made up of several hundreds of stars by testing whether stars are moving together through the Milky Way. Thanks to this trick, we could take advantage of the best knowledge of Gaia’s parallax measurements while benefiting from the gain in precision provided by the many cluster member stars. This has allowed us to push the accuracy of Gaia parallaxes to their limit and provides the firmest basis on which the distance ladder can be rested.”

Rethinking basic concepts 

Why does a difference of just a few km/s/Mpc matter, given the vast scale of the Universe? “This discrepancy has a huge significance,” says Anderson. “Suppose you wanted to build a tunnel by digging into two opposite sides of a mountain. If you’ve understood the type of rock correctly and if your calculations are correct, then the two holes you’re digging will meet in the center. But if they don’t, that means you’ve made a mistake – either your calculations are wrong or you’re wrong about the type of rock. That’s what’s going on with the Hubble constant. The more confirmation we get that our calculations are accurate, the more we can conclude that the discrepancy means our understanding of the Universe is mistaken, that the Universe isn’t quite as we thought.”

The discrepancy has many other implications. It calls into question the very fundamentals, like the exact nature of dark energy, the time-space continuum, and gravity. “It means we have to rethink the basic concepts that form the foundation of our overall understanding of physics,” says Anderson.

His research group’s study makes an important contribution in other areas, too. “Because our measurements are so precise, they give us insight into the geometry of the Milky Way,” says Mauricio Cruz Reyes, a PhD student in Anderson’s research group and lead author of the study. “The highly accurate calibration we developed will let us better determine the Milky Way’s size and shape as a flat-disk galaxy and its distance from other galaxies, for example. Our work also confirmed the reliability of the Gaia data by comparing them with those taken from other telescopes.”








Антитела альпак помогли ученым создать новые методы лечения рака

Алексей Чумаков выступит на крыше Roof Place. «Авторадио – Санкт-Петербург» дарит билеты

Уровень медицины в Некрасовке растет

Самые большие водопады в мире, чья мощь впечатляет


Report: Liverpool decision hands advantage to Man United in midfielder pursuit

Palestinian envoy urges action at UN: “History will judge us all”

Report: AC Milan’s Christian Pulisic set to team up with $87 million Manchester United star

Man Utd have agreed deal with AC Milan for £40m star's exit, await player decision - report


В Курске суд постановил возместить расходы, которые инвалид понёс на покупку дорогостоящего лекарства

Трансстроймеханизация - лауреат конкурса на лучшую строительную организацию

Операционная система «АльтерОС» совместима с программным комплексом «Энергосфера 9»

Экстренная посадка.


The US Air Force wants to test blowing up Cybertrucks because 'it is likely the type of vehicles used by the enemy may transition to Tesla Cyber trucks'

Находи идеальные места для персонажей-фигурок в «Is This Seat Taken?»

Steam for Chromebooks is getting axed in 2026 instead of exiting its 4-year beta

Modders are trying their hardest to add an NVMe SSD to the Switch 2, which is both impressive and something I'm not going to do


Овочі можусть стати розкішшю для українців


Семейное приключение на «Кораблике Детского радио»

Чудо-колонка Детского радио: малыш будет в восторге!

Сотрудники Росгвардии пришли на помощь пенсионеру, внезапно потерявшему сознание в кафе на востоке столицы

Клинический психолог Юлия Тарибо: психологические последствия удаленной работы и способы их преодоления


Сотрудники Росгвардии пришли на помощь пенсионеру, внезапно потерявшему сознание в кафе на востоке столицы

От игровой культуры до военной лексики: самый широкий круг вопросов затронут на научных чтениях в «Михайловском»

Антиармянские публикации в российском научном журнале «Современная научная мысль»: расследование фонда «Гегард»

«Обсудили план взаимодействия»: ветеран СВО начал работу в администрации Высокой Горы


В Москве стартовали съемки нового фильма Анны Меликян

Банковская поддержка сезонных работ в КБР составила более 400 миллионов рублей

Пчёлы атаковали детей в московском детском саду — пятеро пострадали

Подмосковный травматолог дал советы по выбору рюкзака для первоклассника


Андрей Рублёв обыграл Лёнера Тьена на старте «Мастерса» в Цинциннати

Калинская обыграла финалистку Уимблдона на турнире в Цинциннати

Вероника Кудерметова в третьем круге турнира WTA: победа в Цинциннати!

Хачанов достиг третьего раунда теннисного турнира «Мастерс»


В Москве стартовали съемки нового фильма Анны Меликян

"ПРОРОЧЕСТВО: ОЧЕРЕДИ БУДУТ, ЧТОБЫ ВСЕХ ПЕРЕМЕСТИЛИ В КОМПЬЮТЕР". И СКОРО ВСТРЕЧА ПУТИНА И ТРАМПА. ВАЖНЫЕ НОВОСТИ! Россия, США, Европа могут улучшить отношения и здоровье общества!

За семь лет в Москве обустроили свыше 2,2 тысячи пешеходных переходов

Гремит новая схема на кассах в «Пятерочке» — запомните фразу, чтобы сказать ее кассиру


Музыкальные новости

«Мне имя мамы приносило больше проблем»: Рей, дочь певицы Глюкозы, рассказала в «Шоу Воли» про обидные сравнения с мамой

Рыбачка из ЯНАО Иванова уехала за мечтой на Каму, а исполнила в Тюмени. Фото

Mash: Розенбаум может потерять голос на фоне пневмонии

Концерт Тимберлейка в Стамбуле превратился в хаос: Мот рассказал о давке, сломанных заборах и драках


Сотрудники Росгвардии пришли на помощь пенсионеру, внезапно потерявшему сознание в кафе на востоке столицы

Семейное приключение на «Кораблике Детского радио»

Клинический психолог Юлия Тарибо: психологические последствия удаленной работы и способы их преодоления

В регионах центральной России росгвардейцы отметили День физкультурника


На ВДНХ 14 августа начнется фестиваль "Вкусы России"

Квартира, дача, 50 млн: кому достанется наследство актера Ивана Краско

Фигуристка Александра Трусова поделилась видео с сыном после выписки из роддома

Дима Билан сплясал на крыше трактора в Ленинградской области


Выяснились детали смертельной аварии с участием 16-летних самокатчиков на западе Москвы

Хуснуллин по видеосвязи поприветствовал участников автопробега БРИКС

Baza: Мотоциклист попал в ДТП в Москве из-за нарушившего ПДД водителя

В Сети появились кадры ДТП с подростками на самокате, которые врезались в столб


Bloomberg: встреча Путина и Трампа означает победу России

Почему Трамп захотел быстро встретиться с Путиным, объяснил Хазин

В России объяснили скорую организацию встречи Путина и Трампа

Хазин объяснил, почему Путин и Трамп решили встретиться на Аляске




В регионах центральной России росгвардейцы отметили День физкультурника

Клинический психолог Юлия Тарибо: психологические последствия удаленной работы и способы их преодоления

Главный врач клиники микрохирургии глаза АйМед Элина Санторо: что делать если лопнул сосуд в глазу

Подмосковный травматолог дал советы по выбору рюкзака для первоклассника


«Будет обмен землей»: Трамп поставил Зеленского на место, вызвав панику в Киеве

Политолог: Алиев пересек красную линию и столкнется с ответом Москвы


Росгвардейцы охраняли правопорядок на фестивале «ЛИГА ТРИАТЛОНА & IRONSTAR МОСКВА 2025»

На пенсии отоспишься. 13 идей для ночного досуга в Москве — от тенниса до парилки

Чемпионат по самбо столичного главка Росгвардии завершился в Москве

Соревнования по многоборью кинологов-росгвардейцев завершились в Грозном


Лукашенко получил первую золотую монету из белорусского сырья


Собянин оценил вклад проектов "Город героев" и "Герой моего района

Собянин рассказал, как проект «Город героев» укрепляет связь времен и поколений

Собянин рассказал о строительстве нового путепровода на северо-востоке Москвы

Собянин заявил об уничтожении пятого БПЛА, который летел на Москву


В Крыму потушили угрожавший двум селам природный пожар

Что подготовили в павильонах «Музеона» в рамках форума «Москва 2030»

Орловская область планирует войти в число национальных туристических маршрутов с проектом «Бирюзовое кольцо России»

Площадь возгорания на горе Куцай достигла 650 тысяч квадратных метров


В Москве стартовали съемки нового фильма Анны Меликян

Пчёлы атаковали детей в московском детском саду — пятеро пострадали

Банковская поддержка сезонных работ в КБР составила более 400 миллионов рублей

В России объяснили скорую организацию встречи Путина и Трампа


Сотрудниками полиции и Росгвардии задержан гражданин, причастный к поджогу релейного шкафа в Архангельской области

Стало известно, у кого в Архангельске самый длинный отпуск

Орловская область планирует войти в число национальных туристических маршрутов с проектом «Бирюзовое кольцо России»

без заголовка


Прогноз погоды в Крыму на 10 августа

Историко-краеведческая выставка «Древности земли крымской»

Прогноз погоды в Крыму на 11 августа

Когда достроят больницу скорой помощи и онкодиспансер в Севастополе


В Москве стартовали съемки нового фильма Анны Меликян

Пчёлы атаковали детей в московском детском саду — пятеро пострадали

В России объяснили скорую организацию встречи Путина и Трампа

Подмосковный травматолог дал советы по выбору рюкзака для первоклассника














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *