Jaunie Džeimsa Veba dati liecina, ka krīze kosmoloģijā turpinās

Kosmoloģijā ir kaut kas ļoti dīvains. Pēdējo desmitgažu laikā viens liels jautājums ir radījis krīzi šajā jomā: cik ātri Visums paplašinās? Mēs zinām, ka Visums ir paplašinās kopš Lielā sprādziena, taču precīzs šīs izplešanās ātrums joprojām nav precīzi zināms. Problēma ir tāda, ka izplešanās ātrums, šķiet, ir atšķirīgs atkarībā no tā, kādi faktori tiek izmantoti tā mērīšanai, un neviens nav pārliecināts, kāpēc.

Nesen jauns pētījums Džeimsa Veba kosmiskā teleskopa izmantošana ir skaidri parādījusi, ka šī problēma tuvākajā laikā nepazudīs. Vebs ir uzlabojis iepriekšējos izplešanās ātruma mērījumus, kas veikti, izmantojot datus no Habla kosmiskais teleskops, un acīmredzamā neatbilstība joprojām pastāv.

Ieteiktie videoklipi

Visuma izplešanās ātrumu sauc par Habla konstanti, un ir divi galvenie veidi, kā to mērīt. Pirmais veids ir aplūkot tālu galaktikas un noteikt, cik tālu tās atrodas, skatoties uz tām noteikta veida zvaigznes kuriem ir paredzams spilgtuma līmenis. Tas parāda, cik ilgi gaisma ir ceļojusi no šīs galaktikas. Tad pētnieki aplūko šīs galaktikas sarkano nobīdi, kas parāda, cik liela izplešanās ir notikusi šajā laikā. Šī ir Habla konstantes mērīšanas metode, ko izmanto kosmosa teleskopi, piemēram, Habla un Veba.

Saistīts

  • Džeimss Vebs redz pierādījumus par okeānu klātu "Hycean" eksoplanetu
  • Džeimss Vebs iemūžina lielisko Virpuļa galaktiku divos viļņu garumos
  • Džeimss Vebs iemūžina visattālākās jebkad atklātās zvaigznes attēlu

Otra metode ir aplūkot Lielā sprādziena atlikušo starojumu, ko sauc par kosmisko mikroviļņu fonu. Aplūkojot šo enerģiju un to, kā tā mainās visā Visumā, pētnieki var modelēt apstākļus, kas to radījuši. Tas ļauj jums redzēt, kā Visums laika gaitā ir paplašinājies.

Problēma ir tā, ka šīs divas metodes nesakrīt par Habla konstantes galīgo skaitli. Un, tā kā mērīšanas metodes kļūst arvien precīzākas, atšķirība nepazūd.

Kombinētie novērojumi no NASA NIRCam (tuvās infrasarkanās kameras) un Habla WFC3 (plašā lauka kameras 3) parāda spirālveida galaktiku NGC 5584, kas atrodas 72 miljonu gaismas gadu attālumā no Zemes. Starp NGC 5584 kvēlojošām zvaigznēm ir pulsējošas zvaigznes, ko sauc par Cepheid mainīgajiem, un Ia tipa supernova, īpaša sprāgstošu zvaigžņu klase. Astronomi izmanto cefeīdu mainīgos un Ia tipa supernovas kā uzticamus attāluma marķierus, lai izmērītu Visuma izplešanās ātrumu.
Kombinētie novērojumi no NASA NIRCam (tuvās infrasarkanās kameras) un Habla WFC3 (plašā lauka kameras 3) parāda spirālveida galaktiku NGC 5584, kas atrodas 72 miljonu gaismas gadu attālumā no Zemes. Starp NGC 5584 kvēlojošām zvaigznēm ir pulsējošas zvaigznes, ko sauc par Cepheid mainīgajiem, un Ia tipa supernova, īpaša sprāgstošu zvaigžņu klase. Astronomi izmanto cefeīdu mainīgos un Ia tipa supernovas kā uzticamus attāluma marķierus, lai izmērītu Visuma izplešanās ātrumu.Attēls: NASA, ESA, CSA, Adam G. Riess (JHU, STScI); Attēlu apstrāde: Alyssa Pagan (STScI)

Nesenie pētījumi izmantoja Webb, lai izpētītu konkrētās zvaigznes, ko izmanto attāluma aprēķināšanai, ko sauc par Cepheid mainīgajiem. Pētnieki aplūkoja galaktiku NGC 5584, lai noskaidrotu, vai Habla veiktie šo zvaigžņu mērījumi patiešām bija precīzi — ja tā nav, tas varētu izskaidrot neatbilstību Habla aplēsēs nemainīgs.

Pētnieki veica iepriekšējos Habla zvaigžņu mērījumus un norādīja Webb uz tām pašām zvaigznēm, lai noskaidrotu, vai datos ir būtiskas atšķirības. Habls bija paredzēts, lai skatītos galvenokārt redzamās gaismas viļņa garumā, bet zvaigznes bija jānovēro tuvajā infrasarkanajā starā, jo putekļiem ceļā, tāpēc tika domāts, ka, iespējams, Habla infrasarkanā redze vienkārši nebija pietiekami skaidra, lai redzētu zvaigznes precīzi.

Tomēr šādam skaidrojumam nebija jābūt. Webb, kas darbojas infrasarkanajā starā, aplūkoja vairāk nekā 300 Cepheid mainīgos, un pētnieki atklāja, ka Habla mērījumi bija pareizi. Viņi pat varētu vēl precīzāk noteikt šo zvaigžņu gaismu.

Tātad, cik mums zināms, Habla konstantes neatbilstība joprojām pastāv un joprojām rada problēmas. Ir visdažādākās teorijas, kāpēc tā varētu būt, sākot no teorijām par tumšo vielu un beidzot ar mūsu gravitācijas teoriju trūkumiem. Pagaidām jautājums paliek stingri atklāts.

Pētījums ir bijis pieņemts publicēšanai žurnālā The Astrophysical Journal.

Redaktoru ieteikumi

  • Džeimss Vebs iemūžina brīnišķīgo zīdaiņu zvaigznes aizplūšanu
  • Džeimsa Veba teleskops tver satriecošu skatu uz slavenās supernovas paliekām
  • Veba teleskops lieliski fiksē Gredzena miglāju
  • Zinātnieki izskaidro kosmisko "jautājuma zīmi", ko pamanīja Webb kosmiskais teleskops
  • Džeimsa Veba teleskops satriecoši detalizēti fiksē krāšņo Gredzena miglāju

Uzlabojiet savu dzīvesveiduDigitālās tendences palīdz lasītājiem sekot līdzi steidzīgajai tehnoloģiju pasaulei, izmantojot visas jaunākās ziņas, jautrus produktu apskatus, ieskatu saturošus rakstus un unikālus ieskatus.