Miljarder år har universums ålder uppskattats till, men det kan vara yngre än så.

Rymdteleskop 2022 Synligt ljus till nära infrarött

Utforskning av mörk energi och mörk materia genom mätning av universums utvidgning

med bakgrundsstrålning bygger på ett antagande om att den mörka energin är konstant. De mätningar som ger det höga värdet bygger på galaxernas hastighet bort från oss och är inte beroende av antaganden om mörk energi. Om den mörka energin inte är konstant kan det förklara varför mätmetoderna ger skiftande resultat. I gengäld får fysikerna svårare att förklara vad mörk energi egentligen är för något och vilken mystisk naturkraft som förändrar den efter hand.

En annan gåtfull energi som bara fanns under universums första 100 000 år och sedan försvann spårlöst har föreslagits som förklaring på Hubble-skillnaden. Kanske behövs en ny fundamental naturkraft för att förklara varför universum inte uppför sig som astronomerna hade förväntat sig.

Neutrino får siffrorna att stämma

Om lösningen på Hubble-problemet inte är en ny naturkraft kan det vara en gåtfull partikel. Astronomer på bland annat Fermilab i USA har pekat på en möjlig förklaring som handlar om oansenliga elementarpartiklar – så kallade neutriner. De går oftast under radarn trots att de finns överallt och bland annat produceras i stora mängder i solen. Neutriner växelverkar i stort sett inte alls med annan materia, utan är en form av spökpartiklar som går rakt igenom allting och är mycket svåra att mäta. Man vet därför inte mycket om neutriner och kanske döljer de hemligheter som kan förklara varför olika mätningar av Hubblekonstanten ger olika resultat.

Fysikerna känner till tre olika slags neutriner, men det är möjligt att det finns en fjärde som ännu inte har upptäckts. Om denna fjärde neutrino hade ett finger med i spelet i universums barndom skulle det ha betydelse både för den kosmiska bakgrundsstrålningen och hur galaxerna har fördelats. I så fall ska de data som ligger till grund för den låga Hubblekonstanten analyseras på nytt. Det kan ge ett högre värde som ligger närmare det som supernovor och kvasarer ger.

Det nya neutrinoobservatoriet HyperKamiokande kan möjligtvis ge forskarna svar. Observatoriet byggs i Japan och består av en vattentank som ska fyllas med 260 miljoner liter ultrarent vatten. 40 000 extremt känsliga fotodetektorer ska hitta spår efter neutriner när de vid ett sällsynt tillfälle kolliderarmed en vattenmolekyl – och kanske avslöjaenokänd neutrino.

Om supernovorna är problemet kan det stora teleskopet Vera C. Rubin Observatory, som håller på att byggas i Chile, ge mer exakta mätningar. Teleskopet blir färdigt 2023 och kommer att kunna hitta betydligt fler supernovor än vad hittills varit möjligt. Ju fler supernovor man kan bestämma avstånd och hastighet för, desto mer exakt kan Hubblekonstanten mätas.

2022 skickas rymdteleskopet Euclid upp för att undersöka hur universum har utvidgats under de senaste tio miljarder åren. Med teleskopet kan man inte bara se hur universum utvidgar sig nu, utan hur utvidgningen skett i universums historia. På så sätt kommer man att kunna se om observationerna överensstämmer med teorierna för universums utvidgning genom tiden.

Framtidens mätningar kommer att visa om det är en av de nämnda teorierna eller en helt ny teori som kan skapa enighet bland astronomerna. Först när rätt modell för universum och dess innehåll har hittats kan forskarna säkerställa universums utvidgningshastighet och ålder.

Nya observationer av neutriner, mörk energi och supernovor kan ge en mer exakt beskrivning av universum så att trippmätaren i det tänkta exemplet också ger samma avstånd som på kartan.

Astronomen Matt O’Dowd är programledare för en videoserie om astronomi. Se honom förklara den kosmologiska krisen om Hubblekonstanten. Illvet.se/hubblekonstanten

Låg densitet gör universum öppet

Om densiteten är låg böjs universum utåt som en sadel. Det kallas för ett öppet universum eftersom två ljusstrålar som skickas iväg parallellt kommer att röra sig ifrån varandra i det oändliga. I det öppna universum är vinkelsumman för en triangel mindre än 180 grader.

2