Τα νέα δεδομένα του James Webb δείχνουν ότι η κρίση στην κοσμολογία επιμένει

Κάτι πολύ περίεργο συμβαίνει με την κοσμολογία. Τις τελευταίες δεκαετίες, ένα μεγάλο ερώτημα έχει δημιουργήσει μια κρίση στο πεδίο: Πόσο γρήγορα διαστέλλεται το σύμπαν; Γνωρίζουμε ότι το σύμπαν διαστέλλεται από τη Μεγάλη Έκρηξη, αλλά ο ακριβής ρυθμός αυτής της διαστολής δεν είναι ακόμα γνωστός με βεβαιότητα. Το πρόβλημα είναι ότι ο ρυθμός επέκτασης φαίνεται να είναι διαφορετικός ανάλογα με τους παράγοντες που χρησιμοποιούνται για τη μέτρησή του και κανείς δεν είναι σίγουρος γιατί.

Πρόσφατα, νέα έρευνα Η χρήση του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb κατέστησε σαφές ότι αυτό το πρόβλημα δεν θα εξαφανιστεί σύντομα. Η Webb έχει βελτιώσει τις προηγούμενες μετρήσεις του ρυθμού επέκτασης που έγιναν χρησιμοποιώντας δεδομένα από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble, και η κραυγαλέα ασυνέπεια εξακολουθεί να υπάρχει.

Προτεινόμενα βίντεο

Ο ρυθμός διαστολής του σύμπαντος είναι γνωστός ως σταθερά Hubble και υπάρχουν δύο κύριοι τρόποι με τους οποίους μετριέται. Ο πρώτος τρόπος είναι κοιτάζοντας μακρινούς γαλαξίες και προσδιορίζοντας πόσο μακριά βρίσκονται κοιτάζοντας

συγκεκριμένους τύπους αστεριών που έχουν προβλέψιμα επίπεδα φωτεινότητας. Αυτό σας λέει πόσο καιρό το φως ταξιδεύει από αυτόν τον γαλαξία. Στη συνέχεια, οι ερευνητές εξετάζουν την ερυθρή μετατόπιση αυτού του γαλαξία, η οποία δείχνει πόση διαστολή έχει συμβεί κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Αυτή είναι η μέθοδος μέτρησης της σταθεράς Hubble που χρησιμοποιείται από διαστημικά τηλεσκόπια όπως το Hubble και το Webb.

Σχετίζεται με

  • Ο Τζέιμς Γουέμπ βλέπει ενδείξεις ενός «Υκεανού» εξωπλανήτη καλυμμένου από τον ωκεανό
  • Ο James Webb καταγράφει τον υπέροχο Γαλαξία Whirlpool σε δύο μήκη κύματος
  • Ο Τζέιμς Γουέμπ απαθανατίζει την εικόνα του πιο απομακρυσμένου αστεριού που έχει ανακαλυφθεί ποτέ

Η άλλη μέθοδος είναι να εξετάσουμε την υπολειπόμενη ακτινοβολία από τη Μεγάλη Έκρηξη, που ονομάζεται κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων. Εξετάζοντας αυτή την ενέργεια και πώς ποικίλλει σε ολόκληρο το σύμπαν, οι ερευνητές μπορούν να μοντελοποιήσουν τις συνθήκες που πρέπει να τη δημιούργησαν. Αυτό σας επιτρέπει να δείτε πώς το σύμπαν πρέπει να έχει επεκταθεί με την πάροδο του χρόνου.

Το πρόβλημα είναι ότι αυτές οι δύο μέθοδοι διαφωνούν στο τελικό σχήμα για τη σταθερά Hubble. Και καθώς οι τεχνικές μέτρησης γίνονται όλο και πιο ακριβείς, η διαφορά δεν εξαφανίζεται.

Συνδυασμένες παρατηρήσεις από την NIRCam (Κάμερα Κοντά στην Υπέρυθρη Κάμερα) της NASA και την WFC3 του Hubble (Κάμερα ευρέος πεδίου 3) δείχνουν τον σπειροειδή γαλαξία NGC 5584, ο οποίος βρίσκεται 72 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά από τη Γη. Ανάμεσα στα λαμπερά αστέρια του NGC 5584 είναι παλλόμενα αστέρια που ονομάζονται μεταβλητές Κηφειδών και σουπερνόβα τύπου Ia, μια ειδική κατηγορία αστέρων που εκρήγνυνται. Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν μεταβλητές Cepheid και σουπερνόβα τύπου Ia ως αξιόπιστους δείκτες απόστασης για να μετρήσουν τον ρυθμό διαστολής του σύμπαντος.
Συνδυασμένες παρατηρήσεις από την NIRCam (Κάμερα Κοντά στην Υπέρυθρη Κάμερα) της NASA και την WFC3 του Hubble (Κάμερα ευρέος πεδίου 3) δείχνουν τον σπειροειδή γαλαξία NGC 5584, ο οποίος βρίσκεται 72 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά από τη Γη. Ανάμεσα στα λαμπερά αστέρια του NGC 5584 είναι παλλόμενα αστέρια που ονομάζονται μεταβλητές Κηφειδών και σουπερνόβα τύπου Ia, μια ειδική κατηγορία αστέρων που εκρήγνυνται. Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν μεταβλητές Cepheid και σουπερνόβα τύπου Ia ως αξιόπιστους δείκτες απόστασης για να μετρήσουν τον ρυθμό διαστολής του σύμπαντος.Εικόνα: NASA, ESA, CSA, Adam G. Riess (JHU, STScI); Επεξεργασία εικόνας: Alyssa Pagan (STScI)

Η πρόσφατη έρευνα χρησιμοποίησε τον Webb για να διερευνήσει τα συγκεκριμένα αστέρια που χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό της απόστασης, που ονομάζονται μεταβλητές Cepheid. Οι ερευνητές εξέτασαν τον γαλαξία NGC 5584 για να δουν αν οι μετρήσεις που έκανε το Hubble για αυτά τα αστέρια πραγματικά ήταν ακριβείς — αν δεν είναι, αυτό θα μπορούσε να εξηγήσει την ασυμφωνία στις εκτιμήσεις του Hubble συνεχής.

Οι ερευνητές έκαναν προηγούμενες μετρήσεις των αστεριών από το Hubble και έστρεψαν τον Webb στα ίδια αστέρια, για να δουν αν υπήρχαν σημαντικές διαφορές στα δεδομένα. Το Hubble σχεδιάστηκε για να κοιτάζει κυρίως στο μήκος κύματος του ορατού φωτός, αλλά τα αστέρια έπρεπε να παρατηρηθούν στο κοντινό υπέρυθρο επειδή της σκόνης στο δρόμο, οπότε η σκέψη ήταν ότι ίσως το υπέρυθρο όραμα του Hubble δεν ήταν αρκετά καθαρό για να δει τα αστέρια με ακρίβεια.

Ωστόσο, αυτή η εξήγηση δεν έπρεπε να γίνει. Ο Webb, ο οποίος λειτουργεί στο υπέρυθρο, εξέτασε περισσότερες από 300 μεταβλητές των Κηφειδών και οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι μετρήσεις του Hubble ήταν σωστές. Θα μπορούσαν ακόμη και να εντοπίσουν το φως από αυτά τα αστέρια με ακόμη μεγαλύτερη ακρίβεια.

Έτσι, από όσο καλύτερα γνωρίζουμε, η απόκλιση στη σταθερά Hubble εξακολουθεί να υπάρχει και εξακολουθεί να προκαλεί πρόβλημα. Υπάρχουν όλων των ειδών οι θεωρίες για το γιατί θα μπορούσε να συμβαίνει αυτό, από θεωρίες σχετικά με τη σκοτεινή ύλη έως ελαττώματα στις θεωρίες μας για τη βαρύτητα. Προς το παρόν, το ερώτημα παραμένει σταθερά ανοιχτό.

Η έρευνα έγινε δεκτό για δημοσίευση στο The Astrophysical Journal.

Συστάσεις των συντακτών

  • Ο Τζέιμς Γουέμπ καταγράφει τις εκπληκτικές εκροές από ένα νηπιακό αστέρι
  • Το τηλεσκόπιο James Webb καταγράφει εκπληκτική θέα ενός διάσημου υπολείμματος σουπερνόβα
  • Το τηλεσκόπιο Webb καταγράφει το νεφέλωμα του δακτυλίου με υπέροχη λεπτομέρεια
  • Οι επιστήμονες εξηγούν το κοσμικό «ερωτηματικό» που εντοπίστηκε από το διαστημικό τηλεσκόπιο Webb
  • Το τηλεσκόπιο James Webb καταγράφει το υπέροχο νεφέλωμα του δακτυλίου με εκπληκτική λεπτομέρεια

Αναβαθμίστε τον τρόπο ζωής σαςΤο Digital Trends βοηθά τους αναγνώστες να παρακολουθούν τον γρήγορο κόσμο της τεχνολογίας με όλα τα τελευταία νέα, διασκεδαστικές κριτικές προϊόντων, διορατικά editorial και μοναδικές κρυφές ματιές.

Κατηγορίες

Πρόσφατος