Nové údaje Jamesa Webba ukazujú, že kríza v kozmológii pretrváva

S kozmológiou sa deje niečo veľmi zvláštne. V posledných desaťročiach spôsobila krízu v tejto oblasti jedna veľká otázka: Ako rýchlo sa vesmír rozpína? Vieme, že vesmír sa rozpínal od Veľkého tresku, ale presná rýchlosť tohto rozpínania stále nie je s istotou známa. Problém je v tom, že rýchlosť expanzie sa zdá byť odlišná v závislosti od toho, aké faktory sa používajú na jej meranie, a nikto si nie je istý prečo.

nedávno nový výskum pomocou vesmírneho teleskopu Jamesa Webba bolo jasné, že tento problém tak skoro nezmizne. Webb spresnil predchádzajúce merania miery expanzie uskutočnené pomocou údajov z Hubblov vesmírny teleskop, a do očí bijúca nekonzistentnosť je tu stále.

Odporúčané videá

Rýchlosť rozpínania vesmíru je známa ako Hubbleova konštanta a existujú dva hlavné spôsoby, akými sa meria. Prvým spôsobom je pozrieť sa na vzdialené galaxie a zistiť, ako ďaleko sú konkrétne typy hviezd ktoré majú predvídateľné úrovne jasu. To vám povie, ako dlho svetlo putovalo z tejto galaxie. Potom sa výskumníci pozerajú na červený posun tejto galaxie, ktorý ukazuje, aká veľká expanzia počas tejto doby nastala. Toto je metóda merania Hubbleovej konštanty, ktorú používajú vesmírne teleskopy ako Hubble a Webb.

Súvisiace

  • James Webb vidí dôkazy o oceánom pokrytej „hyceánskej“ exoplanéte
  • James Webb zachytáva nádhernú galaxiu Whirlpool v dvoch vlnových dĺžkach
  • James Webb zachytáva obraz najvzdialenejšej hviezdy, aká bola kedy objavená

Ďalšou metódou je pozrieť sa na zvyšky žiarenia z Veľkého tresku, ktoré sa nazývajú kozmické mikrovlnné pozadie. Pri pohľade na túto energiu a na to, ako sa mení vo vesmíre, môžu výskumníci modelovať podmienky, ktoré ju museli vytvoriť. To vám umožní vidieť, ako sa vesmír musel časom rozširovať.

Problém je v tom, že tieto dve metódy sa nezhodujú na konečnom údaji pre Hubbleovu konštantu. A ako sú meracie techniky čoraz presnejšie, rozdiel nezmizne.

Kombinované pozorovania z NASA NIRCam (Near-Infrared Camera) a Hubbleovho WFC3 (Wide Field Camera 3) ukazujú špirálovú galaxiu NGC 5584, ktorá sa nachádza 72 miliónov svetelných rokov od Zeme. Medzi žiariace hviezdy NGC 5584 patria pulzujúce hviezdy nazývané premenné cefeíd a supernova typu Ia, špeciálna trieda explodujúcich hviezd. Astronómovia používajú premenné cefeíd a supernovy typu Ia ako spoľahlivé ukazovatele vzdialenosti na meranie rýchlosti expanzie vesmíru.
Kombinované pozorovania z NASA NIRCam (Near-Infrared Camera) a Hubbleovho WFC3 (Wide Field Camera 3) ukazujú špirálovú galaxiu NGC 5584, ktorá sa nachádza 72 miliónov svetelných rokov od Zeme. Medzi žiariace hviezdy NGC 5584 patria pulzujúce hviezdy nazývané premenné cefeíd a supernova typu Ia, špeciálna trieda explodujúcich hviezd. Astronómovia používajú premenné cefeíd a supernovy typu Ia ako spoľahlivé ukazovatele vzdialenosti na meranie rýchlosti expanzie vesmíru.Obrázok: NASA, ESA, CSA, Adam G. Riess (JHU, STScI); Spracovanie obrazu: Alyssa Pagan (STScI)

Nedávny výskum použil Webb na skúmanie konkrétnych hviezd používaných na výpočet vzdialenosti, nazývaných premenné cefeíd. Výskumníci sa pozreli na galaxiu NGC 5584, aby zistili, či merania, ktoré Hubble vykonal na týchto hviezdach boli presné – ak nie sú, mohlo by to vysvetliť rozpor v odhadoch Hubbleovho teleskopu konštantný.

Výskumníci vykonali predchádzajúce merania hviezd prostredníctvom Hubbleovho teleskopu a nasmerovali Webba na tie isté hviezdy, aby zistili, či existujú dôležité rozdiely v údajoch. Hubbleov teleskop bol navrhnutý tak, aby vyzeral primárne vo viditeľnej vlnovej dĺžke, ale hviezdy museli byť pozorované v blízkej infračervenej oblasti, pretože prachu v ceste, takže myšlienka bola, že možno infračervené videnie Hubbleovho teleskopu jednoducho nebolo dostatočne ostré na to, aby videlo hviezdy presne.

Toto vysvetlenie však nemalo byť. Webb, ktorý pracuje v infračervenom pásme, sa zameral na viac ako 300 premenných cefeíd a vedci zistili, že merania Hubbleovho teleskopu boli správne. Dokonca mohli ešte presnejšie určiť svetlo z týchto hviezd.

Takže podľa našich najlepších vedomostí je rozdiel v Hubblovej konštante stále prítomný a stále spôsobuje problém. Existujú všetky druhy teórií, prečo by to tak mohlo byť, od teórií o temnej hmote až po chyby v našich teóriách gravitácie. Otázka zatiaľ zostáva pevne otvorená.

Výskum bol prijaté na zverejnenie v časopise The Astrophysical Journal.

Odporúčania redaktorov

  • James Webb zachytáva ohromujúce výstupy od mladej hviezdy
  • Teleskop Jamesa Webba zachytáva úžasný pohľad na pozostatok slávnej supernovy
  • Teleskop Webb zachytáva Prstencovú hmlovinu v nádherných detailoch
  • Vedci vysvetľujú kozmický „otáznik“, ktorý zachytil Webbov vesmírny teleskop
  • Teleskop Jamesa Webba zachytáva nádhernú Prstencovú hmlovinu v úžasných detailoch

Zlepšite svoj životný štýlDigitálne trendy pomáhajú čitateľom mať prehľad o rýchlo sa rozvíjajúcom svete technológií so všetkými najnovšími správami, zábavnými recenziami produktov, užitočnými úvodníkmi a jedinečnými ukážkami.