Nauji Jameso Webbo duomenys rodo, kad kosmologijos krizė išlieka

Kažkas labai keisto vyksta su kosmologija. Per pastaruosius kelis dešimtmečius vienas didelis klausimas sukėlė krizę šioje srityje: kaip greitai visata plečiasi? Žinome, kad visata plečiasi nuo pat Didžiojo sprogimo, tačiau tikslus šio plėtimosi greitis dar nėra tiksliai žinomas. Problema ta, kad plėtimosi greitis skiriasi priklausomai nuo to, kokie veiksniai naudojami jam matuoti, ir niekas nežino, kodėl.

Neseniai naujų tyrimų James Webb kosminis teleskopas aiškiai parodė, kad ši problema artimiausiu metu neišnyks. Webb patobulino ankstesnius plėtimosi greičio matavimus, atliktus naudojant duomenis iš Hablo kosminis teleskopas, o akivaizdus nenuoseklumas vis dar egzistuoja.

Rekomenduojami vaizdo įrašai

Visatos plėtimosi greitis žinomas kaip Hablo konstanta, ir yra du pagrindiniai būdai, kuriais jis matuojamas. Pirmasis būdas yra pažvelgti į tolimas galaktikas ir išsiaiškinti, kaip toli jos yra tam tikrų tipų žvaigždžių kurios turi nuspėjamą ryškumo lygį. Tai parodo, kiek laiko šviesa keliauja iš tos galaktikos. Tada mokslininkai žiūri į tos galaktikos raudonąjį poslinkį, kuris parodo, kiek per tą laiką įvyko plėtra. Tai yra Hablo konstantos matavimo metodas, naudojamas kosminiuose teleskopuose, tokiuose kaip Hablas ir Webbas.

Susijęs

  • Jamesas Webbas mato vandenynu dengtos „Hycean“ egzoplanetos įrodymus
  • Jamesas Webbas užfiksuoja nuostabią Sūkurio galaktiką dviem bangos ilgiais
  • Jamesas Webbas užfiksuoja tolimiausios kada nors atrastos žvaigždės vaizdą

Kitas metodas – pažvelgti į likusią Didžiojo sprogimo spinduliuotę, vadinamą kosminiu mikrobangų fonu. Žvelgdami į šią energiją ir kaip ji kinta visoje visatoje, mokslininkai gali modeliuoti sąlygas, kurios turėjo ją sukurti. Tai leidžia pamatyti, kaip laikui bėgant visata turėjo išsiplėsti.

Problema ta, kad šie du metodai nesutampa dėl galutinio Hablo konstantos skaičiaus. Ir kadangi matavimo metodai tampa vis tikslesni, skirtumas neišnyksta.

NASA NIRCam (Near-Infrared Camera) ir Hablo WFC3 (Wide Field Camera 3) stebėjimai rodo spiralinę galaktiką NGC 5584, kuri yra 72 milijonų šviesmečių atstumu nuo Žemės. Tarp NGC 5584 švytinčių žvaigždžių yra pulsuojančių žvaigždžių, vadinamų Cefeidų kintamaisiais, ir Ia tipo supernovos, specialios sprogstančių žvaigždžių klasės. Astronomai naudoja cefeidų kintamuosius ir Ia tipo supernovas kaip patikimus atstumo žymenis, kad išmatuotų visatos plėtimosi greitį.
NASA NIRCam (Near-Infrared Camera) ir Hablo WFC3 (Wide Field Camera 3) stebėjimai rodo spiralinę galaktiką NGC 5584, kuri yra 72 milijonų šviesmečių atstumu nuo Žemės. Tarp NGC 5584 švytinčių žvaigždžių yra pulsuojančių žvaigždžių, vadinamų Cefeidų kintamaisiais, ir Ia tipo supernovos, specialios sprogstančių žvaigždžių klasės. Astronomai naudoja cefeidų kintamuosius ir Ia tipo supernovas kaip patikimus atstumo žymenis, kad išmatuotų visatos plėtimosi greitį.Vaizdas: NASA, ESA, CSA, Adam G. Riess (JHU, STScI); Vaizdo apdorojimas: Alyssa Pagan (STScI)

Neseniai atliktas tyrimas naudojo Webb, kad ištirtų konkrečias žvaigždes, naudojamas skaičiuojant atstumą, vadinamas cefeidų kintamaisiais. Tyrėjai pažvelgė į galaktiką NGC 5584, kad sužinotų, ar Hablas iš tikrųjų matavo šias žvaigždes. buvo tikslūs – jei ne, tai galėtų paaiškinti Hablo įvertinimų neatitikimą pastovus.

Tyrėjai atliko ankstesnius Hablo žvaigždžių matavimus ir nukreipė Webb į tas pačias žvaigždes, kad pamatytų, ar duomenys turi svarbių skirtumų. Hablas buvo sukurtas taip, kad pirmiausia žiūrėtų į matomos šviesos bangos ilgį, tačiau žvaigždės turėjo būti stebimos artimoje infraraudonojoje šviesoje, nes kelyje esančių dulkių, todėl buvo galvojama, kad galbūt Hablo infraraudonųjų spindulių regėjimas nebuvo pakankamai ryškus, kad matytų žvaigždes tiksliai.

Tačiau toks paaiškinimas neturėjo būti. Webb, veikiantis infraraudonaisiais spinduliais, ištyrė daugiau nei 300 cefeidų kintamųjų ir mokslininkai nustatė, kad Hablo matavimai buvo teisingi. Jie netgi galėjo dar tiksliau nustatyti šių žvaigždžių šviesą.

Taigi, mūsų žiniomis, Hablo konstantos neatitikimas vis dar egzistuoja ir vis dar kelia problemų. Yra įvairių teorijų, kodėl taip gali būti, nuo teorijų apie tamsiąją medžiagą iki mūsų gravitacijos teorijų trūkumų. Kol kas klausimas lieka atviras.

Tyrimas buvo priimtas publikuoti žurnale „The Astrophysical Journal“.

Redaktorių rekomendacijos

  • Jamesas Webbas užfiksuoja stulbinančias kūdikių žvaigždės nutekėjimus
  • James Webb teleskopas užfiksuoja stulbinantį garsiosios supernovos likučio vaizdą
  • Webb teleskopas nuostabiai detaliai užfiksuoja žiedinį ūką
  • Mokslininkai paaiškina kosminį „klaustuką“, pastebėtą Webb kosminiu teleskopu
  • James Webb teleskopas nuostabiai detaliai užfiksuoja nuostabų žiedinį ūką

Atnaujinkite savo gyvenimo būdąSkaitmeninės tendencijos padeda skaitytojams stebėti sparčiai besivystantį technologijų pasaulį – pateikiamos visos naujausios naujienos, smagios produktų apžvalgos, įžvalgūs vedamieji leidiniai ir unikalūs žvilgsniai.