Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) zbadał pracę swojego większego rodzeństwa, Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. Pionierskie obserwatorium odkryło, że wykonane przez Hubble'a pomiary tempa ekspansji Wszechświata są doskonałe, co dodatkowo nasila tzw.Napięcie Hubble'a„.
Po prostu mierzy tempo ekspansji wszechświata, które jest określone przez właściwość zwaną… Stała Hubble'apo prostu się nie sumuj.
Powiązany: Ciemna energia zmusza wszechświat do rozszerzania się. To nowe obserwatorium może nam pokazać, jak to zrobić
Notatki ręczne Kosmiczne tło mikrofalowe (CMB), które przypomina współczesny obraz Wszechświata zaledwie 379 000 lat po jego pojawieniu się. wielka eksplozjaZałóżmy, że Wszechświat powinien dzisiaj rozszerzać się w tempie około 67,8 kilometrów na sekundę na milion parseków. Oznacza to, że każda objętość przestrzeni to jeden milion Parsek (3,26 mln Rok świetlny) powinna rozszerzać się z prędkością 67,8 km (42,1 mil) na sekundę.
Alternatywnym sposobem pomiaru tej ekspansji jest wspinanie się po kosmicznej drabinie odległości, gdzie każdy szczebel jest ukształtowany przez inny astrofizyczny punkt orientacyjny, taki jak cefeidy i gwiazdy typu Ia. Supernowe. To, jak jasne są te obiekty, może nam powiedzieć o ich odległościach, z którymi możemy je następnie porównać Przesunięcie ku czerwieni Wartości określające, jak bardzo Wszechświat rozszerza się, gdy jego światło dociera do nas. Problem w tym, że ta metoda daje nam zupełnie inną wartość stałej Hubble’a: około 73,2 km na sekundę na megaparsek.
Widoczna rozbieżność między dwoma pomiarami jest tym, co kosmolodzy zaczęli nazywać napięciem Hubble'a. Nikt nie wie, dlaczego tak się dzieje, ale niektóre hipotezy wymagają nowej fizyki, aby wyjaśnić pozorny paradoks.
Jednym z możliwych wyjaśnień jest błąd pomiaru na najniższym szczeblu kosmicznej skali odległości, w której występują zmienne cefeidy. Są to gwiazdy o jasności, która zmienia się w przewidywalny sposób, gdy gwiazdy pulsują. Im dłuższy okres impulsu pomiędzy momentami maksymalnej jasności, tym większa jest maksymalna jasność. Związek okresu z jasnością pozwala nam dokładnie obliczyć naszą odległość od Ziemi; Można zmierzyć okres pulsacji, aby obliczyć maksymalną jasność, a następnie na podstawie tego, jak jasna jest dla nas cefeida na niebie, możemy obliczyć, jak daleko musiałaby się znajdować, aby wydawała się tak jasna.
Nie jest to jednak metoda całkowicie niezawodna.
Kosmiczny Teleskop Hubble'a może dostrzec zmienne cefeidy w odległych galaktykach, ale im są one bardziej odległe, tym trudniej jest je odróżnić od wszystkich innych gwiazd skupionych wokół nich. W związku z tym istniały obawy, że nierozdzielone gwiazdy sąsiadujące ze zmiennymi cefeid w tych odległych galaktykach zwiększają pozorne wartości jasności cefeid, powodując niewidoczny i systematyczny błąd w pomiarach. Pył międzygwiazdowy może również wpływać na jasność zmiennych cefeid, przyciemniając je z naszego pola widzenia na Ziemi.
Jednak nowe pomiary wykonane za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, obejmujące pięć galaktyk zawierających ponad tysiąc zmiennych cefeid, wykluczyły ten możliwy błąd. Widzenie w podczerwieni JWST jest w stanie przeniknąć pył międzygwiazdowy, a jego większa rozdzielczość pozwala na rozdzielenie zmiennych cefeid tak wyraźnie, że wyróżnia się z tłumu. Dzięki pomiarom za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba astronomowie pod kierownictwem Adama Riesa z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa ustalili, że oryginalne pomiary Hubble'a były prawidłowe.
„Objęliśmy teraz pełen zakres obserwacji Hubble'a i możemy z dużą pewnością wykluczyć błąd pomiaru jako przyczynę drgań Hubble'a” – stwierdził Rees w swoich badaniach. oświadczenie.
Pięć galaktyk obserwowanych przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, z których najdalsza to NGC 5468 oddalona od nas o 130 milionów lat świetlnych, również było gospodarzami w sumie ośmiu supernowych typu Ia w ostatnich dziesięcioleciach. Te supernowe, które wskazują na zniszczenie Białe karły, ma mierzalną krzywą jasności i stanowi kolejny szczebel na skali odległości kosmicznych nad cefeidami. Ponieważ do skalibrowania następnego stopnia wymagany jest poprzedni stopień, obserwacje zmiennych cefeid prowadzone przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba umożliwiają dokładniejsze pomiary odległości przy użyciu supernowych typu Ia – które są na tyle jasne, że można je zobaczyć w galaktykach znacznie odległych od cefeid. Mówią nam również, że istnieją rozbieżności w różnych pomiarach stałej Hubble'a.
„Po zanegowaniu błędów pomiarowych pozostaje realna i ekscytująca możliwość, że źle zrozumieliśmy wszechświat” – powiedział Rees.
Na wyniki zespołu trzeba będzie czekać długo, tak jak miało to miejsce w przeszłości dostępny Na serwerze preprintów arxiv Coraz więcej rozmów pod koniec ubiegłego roku. Ale teraz, gdy został już w całości opublikowany, być może możemy w końcu zamknąć rozdział dotyczący zrzucania winy za stres związany z Hubble'em na sam Hubble.
Wyniki zespołu Reissa opublikowano 6 lutego w Listy do dzienników astrofizycznych.
„Nagradzany beeraholik. Fan Twittera. Podróżnik. Miłośnik jedzenia.