James Webbi uued andmed näitavad, et kosmoloogia kriis püsib

Kosmoloogias on midagi väga kummalist. Viimastel aastakümnetel on selles valdkonnas kriisi tekitanud üks suur küsimus: kui kiiresti universum laieneb? Teame, et universum on paisunud alates Suurest Paugust, kuid selle paisumise täpne kiirus pole siiani kindlalt teada. Probleem on selles, et laienemiskiirus näib olevat erinev sõltuvalt sellest, milliseid tegureid selle mõõtmiseks kasutatakse, ja keegi pole kindel, miks.

Hiljuti uus uurimus James Webbi kosmoseteleskoobi kasutamine on teinud selgeks, et see probleem ei kao niipea. Webb on täpsustanud varasemaid paisumiskiiruse mõõtmisi, mis on tehtud Hubble'i kosmoseteleskoop, ja silmatorkav ebakõla on endiselt olemas.

Soovitatavad videod

Universumi paisumise kiirust nimetatakse Hubble'i konstandiks ja selle mõõtmiseks on kaks peamist viisi. Esimene võimalus on vaadata kaugeid galaktikaid ja välja selgitada, kui kaugel need asuvad teatud tüüpi tähed millel on prognoositav heledusaste. See näitab, kui kaua on valgus sellest galaktikast reisinud. Seejärel vaatavad teadlased selle galaktika punanihet, mis näitab, kui palju on selle aja jooksul laienenud. See on Hubble'i konstandi mõõtmise meetod, mida kasutavad kosmoseteleskoobid, nagu Hubble ja Webb.

Seotud

  • James Webb näeb tõendeid ookeaniga kaetud "Hyceani" eksoplaneedi kohta
  • James Webb jäädvustab suurejoonelise Whirlpool Galaxy kahe lainepikkuse
  • James Webb jäädvustab pildi kõige kaugemast tähest, mis kunagi avastatud

Teine meetod on vaadata Suurest Paugust järelejäänud kiirgust, mida nimetatakse kosmilise mikrolaine taustaks. Vaadates seda energiat ja selle muutumist universumis, saavad teadlased modelleerida tingimusi, mis selle kindlasti tekitasid. See võimaldab teil näha, kuidas universum pidi aja jooksul laienema.

Probleem on selles, et need kaks meetodit ei nõustu Hubble'i konstandi lõpliku arvuga. Ja kuna mõõtmistehnikad muutuvad üha täpsemaks, ei kao erinevus kuhugi.

NASA NIRCami (lähi-infrapunakaamera) ja Hubble'i WFC3 (laia väljaga kaamera 3) kombineeritud vaatlused näitavad spiraalgalaktikat NGC 5584, mis asub Maast 72 miljoni valgusaasta kaugusel. NGC 5584 hõõguvate tähtede hulgas on pulseerivad tähed, mida nimetatakse tsefeidi muutujateks, ja Ia tüüpi supernoova, plahvatavate tähtede eriklass. Astronoomid kasutavad universumi paisumiskiiruse mõõtmiseks usaldusväärsete kaugusmarkeritena tsefeidi muutujaid ja Ia tüüpi supernoovasid.
NASA NIRCami (lähi-infrapunakaamera) ja Hubble'i WFC3 (laia väljaga kaamera 3) kombineeritud vaatlused näitavad spiraalgalaktikat NGC 5584, mis asub Maast 72 miljoni valgusaasta kaugusel. NGC 5584 hõõguvate tähtede hulgas on pulseerivad tähed, mida nimetatakse tsefeidi muutujateks, ja Ia tüüpi supernoova, plahvatavate tähtede eriklass. Astronoomid kasutavad universumi paisumiskiiruse mõõtmiseks usaldusväärsete kaugusmarkeritena tsefeidi muutujaid ja Ia tüüpi supernoovasid.Pilt: NASA, ESA, CSA, Adam G. Riess (JHU, STScI); Pilditöötlus: Alyssa Pagan (STScI)

Hiljutised uuringud kasutasid Webbi, et uurida kauguse arvutamiseks kasutatud tähti, mida nimetatakse tsefeidi muutujateks. Teadlased vaatasid galaktikat NGC 5584, et näha, kas Hubble'i mõõtmised nende tähtede kohta tõesti tegid. olid täpsed - kui nad seda ei ole, võib see seletada Hubble'i hinnangute lahknevust konstantne.

Teadlased tegid varasemaid Hubble'i tähtede mõõtmisi ja suunasid Webbi samadele tähtedele, et näha, kas andmetes on olulisi erinevusi. Hubble oli mõeldud vaatama peamiselt nähtava valguse lainepikkusel, kuid tähti tuli vaadelda lähiinfrapunases, kuna teel olevast tolmust, mistõttu arvati, et võib-olla ei olnud Hubble'i infrapunanägemine piisavalt terav, et tähti näha. täpselt.

See seletus ei pidanud aga olema. Infrapunas tegutsev Webb uuris enam kui 300 tsefeidi muutujat ja teadlased leidsid, et Hubble'i mõõtmised olid õiged. Nad suudavad isegi nende tähtede valgust veelgi täpsemalt määrata.

Nii et meie teadmiste kohaselt on Hubble'i konstandi lahknevus endiselt olemas ja põhjustab endiselt probleeme. Selle kohta, miks see nii võib olla, on igasuguseid teooriaid, alates tumeaine teooriatest kuni meie gravitatsiooniteooriate vigadeni. Praegu jääb küsimus kindlalt lahtiseks.

Uuring on olnud avaldamiseks vastu võetud ajakirjas The Astrophysical Journal.

Toimetajate soovitused

  • James Webb jäädvustab imelist väljavoolu imikutähest
  • James Webbi teleskoop jäädvustab vapustava vaate kuulsale supernoova jäänusele
  • Webbi teleskoop jäädvustab rõngasudu suurepäraste detailidega
  • Teadlased selgitavad Webbi kosmoseteleskoobiga märgatud kosmilist "küsimärki".
  • James Webbi teleskoop jäädvustab imelise rõngasudu vapustavate detailidega

Uuendage oma elustiiliDigitaalsed suundumused aitavad lugejatel hoida silma peal kiirel tehnikamaailmal kõigi viimaste uudiste, lõbusate tooteülevaadete, sisukate juhtkirjade ja ainulaadsete lühiülevaadetega.