Nová data Jamese Webba ukazují, že krize v kosmologii přetrvává

S kosmologií se děje něco velmi zvláštního. V posledních několika desetiletích jedna velká otázka způsobila krizi v oboru: Jak rychle se vesmír rozpíná? Víme, že vesmír se od velkého třesku rozpíná, ale přesná rychlost tohoto rozpínání stále není s jistotou známa. Problém je v tom, že rychlost expanze se zdá být různá v závislosti na tom, jaké faktory se používají k jejímu měření, a nikdo si není jistý proč.

Nedávno, nový výzkum pomocí vesmírného dalekohledu Jamese Webba bylo jasné, že tento problém v dohledné době nezmizí. Webb zpřesnil předchozí měření rychlosti expanze provedená pomocí dat z Hubbleův vesmírný dalekohleda ta do očí bijící nekonzistence je tu stále.

Doporučená videa

Rychlost rozpínání vesmíru je známá jako Hubbleova konstanta a existují dva hlavní způsoby, jak ji měřit. Prvním způsobem je podívat se na vzdálené galaxie a zjistit, jak daleko jsou, pohledem na ně konkrétní typy hvězd které mají předvídatelné úrovně jasu. To vám říká, jak dlouho světlo putovalo z této galaxie. Poté se vědci podívají na rudý posuv této galaxie, který ukazuje, k jak velké expanzi během této doby došlo. Toto je metoda měření Hubbleovy konstanty, kterou používají vesmírné teleskopy jako Hubble a Webb.

Příbuzný

  • James Webb vidí důkazy o oceánem pokryté „hyceánské“ exoplanetě
  • James Webb zachycuje velkolepou galaxii Whirlpool ve dvou vlnových délkách
  • James Webb zachytil snímek nejvzdálenější hvězdy, jaká kdy byla objevena

Druhou metodou je podívat se na zbytky záření z Velkého třesku, nazývané kosmické mikrovlnné pozadí. Při pohledu na tuto energii a na to, jak se mění ve vesmíru, mohou výzkumníci modelovat podmínky, které ji musely vytvořit. To vám umožní vidět, jak se vesmír musel v průběhu času rozšiřovat.

Problém je v tom, že tyto dvě metody se neshodují na konečné hodnotě Hubbleovy konstanty. A jak jsou techniky měření stále přesnější, rozdíl nezmizí.

Kombinovaná pozorování z NIRCam (Near-Infrared Camera) a Hubbleova WFC3 (Wide Field Camera 3) ukazují spirální galaxii NGC 5584, která se nachází 72 milionů světelných let daleko od Země. Mezi zářícími hvězdami NGC 5584 jsou pulzující hvězdy zvané cefeidní proměnné a supernova typu Ia, speciální třída explodujících hvězd. Astronomové používají proměnné cefeid a supernovy typu Ia jako spolehlivé ukazatele vzdálenosti k měření rychlosti rozpínání vesmíru.
Kombinovaná pozorování z NIRCam (Near-Infrared Camera) a Hubbleova WFC3 (Wide Field Camera 3) ukazují spirální galaxii NGC 5584, která se nachází 72 milionů světelných let daleko od Země. Mezi zářícími hvězdami NGC 5584 jsou pulzující hvězdy zvané cefeidní proměnné a supernova typu Ia, speciální třída explodujících hvězd. Astronomové používají proměnné cefeid a supernovy typu Ia jako spolehlivé ukazatele vzdálenosti k měření rychlosti rozpínání vesmíru.Obrázek: NASA, ESA, CSA, Adam G. Riess (JHU, STScI); Zpracování obrazu: Alyssa Pagan (STScI)

Nedávný výzkum použil Webba ke zkoumání konkrétních hvězd používaných pro výpočet vzdálenosti, nazývaných proměnné cefeid. Výzkumníci se podívali na galaxii NGC 5584, aby zjistili, zda měření, která Hubble provedl u těchto hvězd, skutečně byly přesné – pokud nejsou, mohlo by to vysvětlit rozpor v odhadech HST konstantní.

Vědci provedli předchozí měření hvězd pomocí Hubblea a namířili Webba na stejné hvězdy, aby zjistili, zda existují důležité rozdíly v datech. Hubbleův teleskop byl navržen tak, aby se díval primárně na vlnovou délku viditelného světla, ale hvězdy musely být pozorovány v blízké infračervené oblasti, protože prachu v cestě, takže myšlenka byla, že možná infračervené vidění HST není dostatečně ostré, aby vidělo hvězdy přesně.

Toto vysvětlení však nemělo být. Webb, který pracuje v infračervené oblasti, se podíval na více než 300 proměnných cefeid a výzkumníci zjistili, že měření HST byla správná. Mohli dokonce určit světlo z těchto hvězd ještě přesněji.

Takže pokud je nám známo, rozpor v Hubbleově konstantě stále existuje a stále způsobuje problém. Existují nejrůznější teorie, proč by tomu tak mohlo být, od teorií o temné hmotě až po chyby v našich teoriích gravitace. Otázka zatím zůstává pevně otevřená.

Výzkum byl přijaty k publikaci v The Astrophysical Journal.

Doporučení redakce

  • James Webb zachycuje ohromující výstupy z malé hvězdy
  • Teleskop Jamese Webba zachycuje úžasný pohled na pozůstatek slavné supernovy
  • Teleskop Webb zachycuje Prstencovou mlhovinu v nádherných detailech
  • Vědci vysvětlují kosmický „otazník“, který zachytil Webbův vesmírný dalekohled
  • Teleskop Jamese Webba zachycuje nádhernou Prstencovou mlhovinu v ohromujících detailech

Upgradujte svůj životní stylDigitální trendy pomáhají čtenářům mít přehled o rychle se měnícím světě technologií se všemi nejnovějšími zprávami, zábavnými recenzemi produktů, zasvěcenými úvodníky a jedinečnými náhledy.