Vesmír se rozpíná příliš rychle a vědci nemohou vysvětlit proč

Na úvodním obrázku je umělecká interpretace kosmického žebříku vzdáleností – posloupnosti překrývajících se metod používaných k měření vzdáleností napříč vesmírem, kde každá z příček žebříku poskytuje informace, které lze použít k určení vzdáleností na další vyšší příčce. Dosud nejpřesnější měření ukazuje, že se vesmír rozpíná rychleji, než se očekávalo, což prohlubuje tzv. Hubbleovo napětí. Výsledek naznačuje, že našemu současnému chápání vesmíru může něco chybět.

Mezinárodní tým astronomů vytvořil jedno z dosud nejpřesnějších měření rychlosti rozpínání blízkého vesmíru. Nový výsledek spíše než aby urovnal dlouhotrvající debatu, zintenzivňuje jeden z největších nevyřešených problémů v kosmologii. Do spolupráce patří i John Blakeslee z NSF NOIRLab, která je financována americkou Národní vědeckou nadací a čerpá z dat dalekohledů ze dvou programů NSF NOIRLab.

Dva konkurenční způsoby měření kosmické expanze
Výzkumníci tradičně používali dvě velmi odlišné metody k určení rychlosti rozpínání vesmíru. Jedna se zaměřuje na blízké objekty měřením vzdáleností ke hvězdám a galaxiím. Druhá se ohlíží zpět do raného vesmíru a pomocí kosmického mikrovlnného pozadí odhaduje, jaká by měla být dnešní rychlost rozpínání podle standardního kosmologického modelu.

V principu by se oba přístupy měly shodovat. V praxi se to tak ale neděje. Pozorování lokálního vesmíru trvale ukazují na vyšší rychlost rozpínání – kolem 73 kilometrů za sekundu na megaparsek – zatímco odhady založené na raném vesmíru dávají nižší hodnoty, blížící se 67 nebo 68 km/s na megaparsek. I když se rozdíl může zdát malý, je příliš velký na to, aby se dal vysvětlit pouze náhodou. Tento přetrvávající rozpor, známý jako Hubbleovo napětí, byl nyní potvrzen mnoha nezávislými studiemi využívajícími různé techniky.

Připojený graf představuje Hubbleovo napětí, které existuje mezi měřeními rychlosti rozpínání pozdního, blízkého vesmíru, oproti tomu, co by se očekávalo na základě měření raného vesmíru, konkrétně kosmického mikrovlnného pozadí (CMB – cosmic microwave background). Podle standardního kosmologického modelu se očekává, že tyto dva přístupy poskytnou stejný výsledek, ale není tomu tak. Tento rozpor je známý jako Hubbleovo napětí a je v tomto grafu znázorněn nesouosostí mezi „můstky“ rané a pozdní trasy.

V současné době je nejlepší odhad Hubbleovy konstanty na základě měření CMB přibližně 67,2 kilometrů za sekundu na megaparsek. V roce 2026 poskytla spolupráce H0 Distance Network (H0DN) dosud nejpřesnější přímé měření lokální Hubbleovy konstanty, které nahlásilo hodnotu 73,50 ± 0,81 kilometrů za sekundu na megaparsek, což odpovídá přesnosti něco málo přes 1 %.

Jednotný rámec zlepšuje přesnost
Aby astronomové zpřesnili měření, zkombinovali desítky let pozorování do jediného koordinovaného systému. Toto úsilí, vedené spoluprací H0 Distance Network (H0DN), vedlo k dosud nejpřesnějšímu přímému měření rychlosti lokální expanze. V článku publikovaném 10. dubna 2026 v časopise Astronomy & Astrophysics tým uvádí Hubbleovu konstantu 73,50 ± 0,81 kilometru za sekundu na megaparsek, což dosahuje přesnosti něco málo přes 1 %.

Studie s názvem „The Local Distance Network: a community consensus report on the measurement of Hubble the constant at ~1% precision“ (Síť lokálních vzdáleností: konsenzuální zpráva komunity o měření Hubbleovy konstanty s přesností ~1 %) vzešla z rozsáhlého společného úsilí zahájeného na průlomovém workshopu Mezinárodního institutu pro vesmírné vědy (ISSI) „What's under the H0DM?“ (Co je pod H0DM?), který se konal v Bernu ve Švýcarsku v březnu 2025.

„Nejde jen o novou hodnotu Hubbleovy konstanty,“ uvádí se ve spolupráci. „Je to rámec vybudovaný komunitou, který transparentně a přístupně spojuje desetiletí nezávislých měření vzdáleností.“

Příspěvky od observatoří NSF NOIRLab
NSF NOIRLab sehrála klíčovou roli tím, že poskytla jak odborné znalosti, tak i pozorovací data. John Blakeslee, ředitel výzkumných a vědeckých služeb v NSF NOIRLab, je součástí spolupráce. Analýza zahrnuje pozorování z Meziamerické observatoře NSF Cerro Tololo (CTIO) v Chile a Národní observatoře NSF Kitt Peak (KPNO) v Arizoně, obě jsou v programu NSF NOIRLab. Tyto soubory dat byly kombinovány s dalšími údaji z pozemních a vesmírných observatoří, což posílilo spolehlivost konečného výsledku.

Vytvoření „sítě vzdáleností“ napříč vesmírem
Místo spoléhání se na jedinou techniku vytvořil tým „síť vzdáleností“, která propojuje několik nezávislých metod pro měření kosmických vzdáleností. Patří mezi ně proměnné hvězdy, tzv. cefeidy, rudí obři se známou jasností, supernovy typu Ia a určité typy galaxií.

Tato síť umožňuje astronomům porovnávat výsledky získané různými způsoby. Pokud by jedna metoda byla chybná, její odstranění by významně změnilo výsledek. Výsledky však zůstaly stabilní i po vyloučení jednotlivých technik. Silná shoda mezi metodami naznačuje, že naměřená rychlost rozpínání je správná.

„Tato práce efektivně vylučuje vysvětlení Hubbleova napětí, která se spoléhají na jedinou přehlíženou chybu v lokálních měřeních vzdáleností,“ uzavírají autoři. „Pokud je napětí skutečné, jak naznačuje rostoucí množství důkazů, může ukazovat na novou fyziku nad rámec standardního kosmologického modelu.“

Co Hubbleovo napětí znamená pro kosmologii
Důsledky sahají za hranice měřicích technik. Pomalejší rychlost rozpínání odvozená z raného vesmíru závisí na standardním kosmologickém modelu, který popisuje, jak se vesmír vyvíjel od Velkého třesku. Pokud je tento model neúplný – například pokud plně nezachycuje chování temné energie, neznámých částic nebo možných změn gravitace – jeho předpovědi pro dnešní rychlost rozpínání by mohly být nepřesné.

To zvyšuje možnost, že Hubbleovo napětí není jen otázkou měření, ale důkazem toho, že našemu současnému modelu vesmíru chybí klíčový prvek.

Budoucí pozorování mohou odhalit odpověď
Nově vyvinutá síť vzdáleností také poskytuje základ pro budoucí výzkum. Spolupráce zpřístupněním dat a metod vytvořila systém, který lze rozšiřovat s novými pozorováními. Očekává se, že nadcházející observatoře poskytnou ještě přesnější měření, což vědcům pomůže určit, zda se tento rozpor nakonec vyřeší, nebo zda bude i nadále ukazovat na novou fyziku.

Zdroj: https://scitechdaily.com/the-universe-is-expanding-too-fast-and-scientists-cant-explain-why/

autor: František Martinek