Novi podatki Jamesa Webba kažejo, da kriza v kozmologiji ostaja

click fraud protection

S kozmologijo se dogaja nekaj zelo čudnega. V zadnjih nekaj desetletjih je eno veliko vprašanje povzročilo krizo na tem področju: Kako hitro se širi vesolje? Vemo, da se vesolje širi od velikega poka, vendar natančna hitrost tega širjenja še vedno ni zagotovo znana. Težava je v tem, da se zdi, da je stopnja širjenja različna glede na dejavnike, ki se uporabljajo za merjenje, in nihče ne ve, zakaj.

Pred kratkim, nove raziskave z uporabo vesoljskega teleskopa James Webb je jasno pokazal, da ta težava ne bo kmalu izginila. Webb je izboljšal prejšnje meritve stopnje širitve, opravljene z uporabo podatkov iz Vesoljski teleskop Hubblein očitna nedoslednost je še vedno prisotna.

Priporočeni videoposnetki

Hitrost širjenja vesolja je znana kot Hubblova konstanta in obstajata dva glavna načina za merjenje. Prvi način je opazovanje oddaljenih galaksij in ugotavljanje, kako daleč so od njih posebne vrste zvezd ki imajo predvidljive ravni svetlosti. To vam pove, kako dolgo je svetloba potovala iz te galaksije. Nato raziskovalci pogledajo rdeči premik te galaksije, ki pokaže, koliko se je razširila v tem času. To je metoda merjenja Hubblove konstante, ki jo uporabljajo vesoljski teleskopi, kot sta Hubble in Webb.

Povezano

  • James Webb vidi dokaz o z oceanom pokritem eksoplanetu Hycean
  • James Webb ujame veličastno galaksijo Whirlpool v dveh valovnih dolžinah
  • James Webb je posnel sliko najbolj oddaljene zvezde, kar so jih kdaj odkrili

Druga metoda je opazovanje ostankov sevanja velikega poka, imenovanega kozmično mikrovalovno ozadje. Če pogledamo to energijo in kako se spreminja po vesolju, lahko raziskovalci modelirajo pogoje, ki so jo morali ustvariti. To vam omogoča, da vidite, kako se je moralo vesolje skozi čas širiti.

Težava je v tem, da se ti dve metodi ne strinjata glede končne vrednosti Hubblove konstante. In ko postajajo merilne tehnike vedno bolj natančne, razlika ne izgine.

Kombinirana opazovanja NASA-ine NIRCam (Near-Infrared Camera) in Hubblove WFC3 (Wide Field Camera 3) prikazujejo spiralno galaksijo NGC 5584, ki je od Zemlje oddaljena 72 milijonov svetlobnih let. Med žarečimi zvezdami NGC 5584 so utripajoče zvezde, imenovane spremenljivke cefeide, in supernova tipa Ia, poseben razred eksplozivnih zvezd. Astronomi uporabljajo spremenljivke cefeid in supernove tipa Ia kot zanesljive označevalce razdalje za merjenje stopnje širjenja vesolja.
Kombinirana opazovanja NASA-ine NIRCam (Near-Infrared Camera) in Hubblove WFC3 (Wide Field Camera 3) prikazujejo spiralno galaksijo NGC 5584, ki je od Zemlje oddaljena 72 milijonov svetlobnih let. Med žarečimi zvezdami NGC 5584 so utripajoče zvezde, imenovane spremenljivke cefeide, in supernova tipa Ia, poseben razred eksplozivnih zvezd. Astronomi uporabljajo spremenljivke cefeid in supernove tipa Ia kot zanesljive označevalce razdalje za merjenje stopnje širjenja vesolja.Slika: NASA, ESA, CSA, Adam G. Riess (JHU, STScI); Obdelava slike: Alyssa Pagan (STScI)

Nedavna raziskava je uporabila Webba za raziskovanje določenih zvezd, ki se uporabljajo za izračun razdalje, imenovane spremenljivke cefeid. Raziskovalci so pogledali galaksijo NGC 5584, da bi ugotovili, ali so Hubblove meritve teh zvezd res so bile točne - če niso, bi to lahko pojasnilo neskladje v ocenah Hubbla konstantna.

Raziskovalci so opravili prejšnje Hubblove meritve zvezd in Webba usmerili na iste zvezde, da bi ugotovili, ali obstajajo pomembne razlike v podatkih. Hubble je bil zasnovan tako, da gleda predvsem v valovni dolžini vidne svetlobe, vendar je bilo treba zvezde opazovati v bližnjem infrardečem območju, ker prahu na poti, zato je bila misel, da morda Hubblov infrardeči vid preprosto ni bil dovolj oster, da bi videl zvezde natančno.

Vendar tej razlagi ni bilo. Webb, ki deluje v infrardečem sevanju, je preučil več kot 300 spremenljivk cefeid in raziskovalci so ugotovili, da so Hubblove meritve pravilne. Lahko bi celo še natančneje določili svetlobo teh zvezd.

Kolikor nam je torej znano, je razlika v Hubblovi konstanti še vedno prisotna in še vedno povzroča težave. Obstaja veliko teorij, zakaj bi to lahko bilo, od teorij o temni snovi do napak v naših teorijah gravitacije. Za zdaj ostaja vprašanje trdno odprto.

Raziskava je bila sprejet v objavo v The Astrophysical Journal.

Priporočila urednikov

  • James Webb posname osupljive izlive mlade zvezde
  • Teleskop James Webb posname osupljiv pogled na ostanek znamenite supernove
  • Webbov teleskop posname obročasto meglico s čudovitimi podrobnostmi
  • Znanstveniki pojasnjujejo kozmični "vprašaj", ki ga je opazil vesoljski teleskop Webb
  • Teleskop James Webb ujame čudovito obročasto meglico z osupljivimi podrobnostmi

Nadgradite svoj življenjski slogDigitalni trendi bralcem pomagajo slediti hitremu svetu tehnologije z vsemi najnovejšimi novicami, zabavnimi ocenami izdelkov, pronicljivimi uvodniki in enkratnimi vpogledi v vsebine.