Mit der Kosmologie ist etwas sehr Seltsames los. In den letzten Jahrzehnten hat eine große Frage zu einer Krise auf diesem Gebiet geführt: Wie schnell expandiert das Universum? Wir wissen, dass sich das Universum seit dem Urknall ausdehnt, aber die genaue Geschwindigkeit dieser Expansion ist noch nicht sicher bekannt. Das Problem besteht darin, dass die Expansionsrate je nachdem, welche Faktoren zu ihrer Messung herangezogen werden, unterschiedlich zu sein scheint, und niemand weiß genau, warum.
Kürzlich, neue Forschung Der Einsatz des James-Webb-Weltraumteleskops hat deutlich gemacht, dass dieses Problem nicht so schnell verschwinden wird. Webb hat frühere Messungen der Expansionsrate anhand von Daten aus dem verfeinert Hubble-Weltraumteleskop, und die eklatante Inkonsistenz ist immer noch da.
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Die Expansionsrate des Universums ist als Hubble-Konstante bekannt und kann im Wesentlichen auf zwei Arten gemessen werden. Der erste Weg besteht darin, entfernte Galaxien zu betrachten und durch Anschauen herauszufinden, wie weit sie entfernt sind
bestimmte Arten von Sternen die vorhersehbare Helligkeitsniveaus haben. Dies sagt Ihnen, wie lange das Licht von dieser Galaxie aus unterwegs ist. Dann untersuchen die Forscher die Rotverschiebung dieser Galaxie, die zeigt, wie stark die Expansion in dieser Zeit stattgefunden hat. Dies ist die Methode zur Messung der Hubble-Konstante, die von Weltraumteleskopen wie Hubble und Webb verwendet wird.Verwandt
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Die andere Methode besteht darin, die übrig gebliebene Strahlung des Urknalls zu betrachten, die als kosmischer Mikrowellenhintergrund bezeichnet wird. Durch die Betrachtung dieser Energie und ihrer Variationen im Universum können Forscher die Bedingungen modellieren, unter denen sie entstanden sein muss. Dadurch können Sie sehen, wie sich das Universum im Laufe der Zeit ausgedehnt haben muss.
Das Problem besteht darin, dass sich diese beiden Methoden hinsichtlich der endgültigen Zahl für die Hubble-Konstante nicht einig sind. Und da die Messtechniken immer genauer werden, wird der Unterschied nicht verschwinden.
Die jüngste Forschung nutzte Webb, um die einzelnen Sterne zu untersuchen, die zur Berechnung der Entfernung verwendet werden und als Cepheid-Variablen bezeichnet werden. Forscher untersuchten die Galaxie NGC 5584, um herauszufinden, ob die Messungen, die Hubble an diesen Sternen vorgenommen hat, wirklich sind waren korrekt – wenn nicht, könnte das die Diskrepanz in den Schätzungen des Hubble erklären Konstante.
Die Forscher nahmen frühere Hubble-Messungen der Sterne vor und richteten Webb auf dieselben Sterne, um zu sehen, ob es wichtige Unterschiede in den Daten gab. Hubble war so konzipiert, dass es hauptsächlich im Bereich des sichtbaren Lichts beobachtet werden konnte, die Sterne mussten jedoch im nahen Infrarot beobachtet werden Da der Staub im Weg war, dachte man, dass Hubbles Infrarotsicht vielleicht einfach nicht scharf genug war, um die Sterne zu sehen genau.
Diese Erklärung sollte jedoch nicht sein. Webb, das im Infrarotbereich arbeitet, untersuchte mehr als 300 Cepheid-Variablen und die Forscher stellten fest, dass die Hubble-Messungen korrekt waren. Sie konnten das Licht dieser Sterne sogar noch genauer lokalisieren.
Nach unserem besten Wissen besteht die Diskrepanz in der Hubble-Konstante also immer noch und verursacht immer noch ein Problem. Es gibt alle möglichen Theorien, warum das so sein könnte, von Theorien über Dunkle Materie bis hin zu Fehlern in unseren Gravitationstheorien. Die Frage bleibt vorerst völlig offen.
Die Forschung war zur Veröffentlichung angenommen im Astrophysical Journal.
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