Premia na Horyzoncie dla projektu - Kalibracja pozagalaktycznej skali odległości z dokładnością poniżej 1 procenta w erze wielkich badań

Po wykryciu przyspieszonej ekspansji Wszechświata (uhonorowanej nagrodą Nobla w 2011 roku) oraz istnienia enigmatycznej „ciemnej energii” – składnika całkowitej gęstości materii/energii we Wszechświecie – fizyczne wyjaśnienie natury ciemnej energii stało się głównym wyzwaniem dla astronomów i fizyków. Ostatnie empiryczne wyznaczenia stałej Hubble’a H0 jeszcze bardziej skomplikowały nasze rozumienie Wszechświata, ponieważ różnią się o około 4σ od wartości otrzymanej z kosmologicznego modelu ΛCDM, co sugeruje, że model być może wymaga nowej fizyki. W ramach projektu UniverScale skalibrowane zostaną dwie metody geometryczne, które pozwolą wyznaczyć odległości z 1-procentową dokładnością tysiąckrotnie dalej niż zasięg paralaks satelity Gaia. Wielką zaletą proponowanego podejścia jest pełna kontrola nad wszystkimi potencjalnymi błędami wpływającymi na wyznaczanie odległości, w tym nad błędami systematycznymi, które pozostają nieuchwytne lub niedoszacowane w większości innych metod. Dodatkowo, jakość metod geometrycznych zostanie zweryfikowana za pomocą trzeciej, niezależnej metody, gwarantując subprocentową dokładność (a nie tylko precyzję) wyników. W oparciu o te metody zostanie skalibrowana skala odległości pozagalaktycznych z niespotykaną dotąd precyzją i dokładnością. Pozwoli to na wyznaczenie H0 za pomocą Cefeid i SN Ia z 1-procentową dokładnością. Niezależne wyznaczenie H0 uzyskane zostanie z nowatorskiej metody mapowania pogłosu świetlnego w dyskach akrecyjnych wokół AGN-ów. Ta metoda dodatkowo da bezpośredni wgląd we Wszechświat na większych przesunięciach ku czerwieni, w tym w zależność H(z), która determinuje wartości innych parametrów kosmologicznych. Nasze wyniki będą miały ogromny wpływ na wiele dziedzin współczesnej astrofizyki; w szczególności odpowiedzą ostatecznie na pytanie, czy potrzebna jest nowa fizyka poza standardowym modelem kosmologicznym. Będą też kluczowe do zrozumienia fizycznej natury ciemnej energii, która stanowi około 72% całkowitej gęstości materii/energii Wszechświata.