ข้อมูลใหม่ของ James Webb แสดงให้เห็นว่าวิกฤตทางจักรวาลวิทยายังคงมีอยู่

มีบางสิ่งที่แปลกมากเกิดขึ้นกับจักรวาลวิทยา ในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา คำถามใหญ่ข้อหนึ่งได้ก่อให้เกิดวิกฤติในภาคสนาม: จักรวาลขยายตัวเร็วแค่ไหน? เรารู้ว่าจักรวาลขยายตัวตั้งแต่เกิดบิ๊กแบง แต่ยังไม่ทราบอัตราที่แน่นอนของการขยายตัวนี้ ปัญหาคือดูเหมือนว่าอัตราการขยายตัวจะแตกต่างกันขึ้นอยู่กับปัจจัยที่ใช้ในการวัด และไม่มีใครแน่ใจว่าทำไม

ล่าสุด, การวิจัยใหม่ การใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ ทำให้ชัดเจนว่าปัญหานี้จะไม่หายไปในเร็วๆ นี้ เวบบ์ได้ปรับปรุงการวัดอัตราการขยายตัวก่อนหน้านี้โดยใช้ข้อมูลจาก กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและความไม่ลงรอยกันที่เห็นได้ชัดยังคงมีอยู่

อัตราการขยายตัวของเอกภพเรียกว่าค่าคงที่ฮับเบิล และมีวิธีวัดค่าดังกล่าวสองวิธีหลัก วิธีแรกคือการดูกาแลคซีที่อยู่ไกลออกไป และพิจารณาว่าพวกมันอยู่ไกลแค่ไหนโดยการมองดู ประเภทของดาวฤกษ์โดยเฉพาะ ที่มีระดับความสว่างที่คาดเดาได้ สิ่งนี้จะบอกคุณว่าแสงเดินทางจากกาแลคซีนั้นมานานแค่ไหน จากนั้นนักวิจัยจะพิจารณาการเคลื่อนตัวไปทางสีแดงของกาแลคซีนั้น ซึ่งแสดงให้เห็นว่ามีการขยายตัวเกิดขึ้นมากน้อยเพียงใดในช่วงเวลานี้ นี่เป็นวิธีการวัดค่าคงที่ของฮับเบิลที่ใช้โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศเช่นฮับเบิลและเวบบ์

อีกวิธีหนึ่งคือการดูรังสีที่เหลือจากบิ๊กแบง ที่เรียกว่าไมโครเวฟพื้นหลังคอสมิก เมื่อพิจารณาถึงพลังงานนี้และการเปลี่ยนแปลงของพลังงานในจักรวาล นักวิจัยสามารถจำลองสภาวะที่ต้องสร้างมันขึ้นมาได้ นั่นทำให้คุณเห็นว่าจักรวาลต้องขยายตัวอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป

ปัญหาคือ ทั้งสองวิธีนี้ไม่เห็นด้วยกับตัวเลขสุดท้ายของค่าคงที่ฮับเบิล และเมื่อเทคนิคการวัดมีความแม่นยำมากขึ้นเรื่อยๆ ความแตกต่างก็จะไม่หายไป

การวิจัยเมื่อเร็วๆ นี้ใช้เวบบ์ในการตรวจสอบดาวฤกษ์ต่างๆ ที่ใช้ในการคำนวณระยะทาง ซึ่งเรียกว่าตัวแปรเซเฟอิด นักวิจัยมองไปที่กาแลคซี NGC 5584 เพื่อดูว่าฮับเบิลวัดดาวเหล่านี้ได้จริงหรือไม่ มีความแม่นยำ หากไม่เป็นเช่นนั้น อาจอธิบายความคลาดเคลื่อนในการประมาณการของฮับเบิลได้ คงที่.

นักวิจัยได้ทำการตรวจวัดดาวฤกษ์จากฮับเบิลก่อนหน้านี้ และชี้เวบบ์ไปที่ดาวดวงเดียวกัน เพื่อดูว่าข้อมูลมีความแตกต่างที่สำคัญหรือไม่ ฮับเบิลได้รับการออกแบบมาให้มองในช่วงความยาวคลื่นแสงที่ตามองเห็นเป็นหลัก แต่ต้องสังเกตดวงดาวในช่วงอินฟราเรดใกล้เพราะว่า ของฝุ่นที่ขวางทาง จึงมีความคิดที่ว่า บางทีการมองเห็นอินฟราเรดของฮับเบิลอาจไม่คมชัดพอที่จะมองเห็นดวงดาว ได้อย่างแม่นยำ

อย่างไรก็ตาม คำอธิบายนั้นไม่ควรเป็นเช่นนั้น เวบบ์ ซึ่งทำงานในอินฟราเรด ได้ตรวจดูตัวแปรเซเฟอิดมากกว่า 300 ตัว และนักวิจัยพบว่าการวัดค่าของฮับเบิลนั้นถูกต้อง พวกเขาสามารถระบุแสงจากดวงดาวเหล่านี้ได้แม่นยำยิ่งขึ้น

ตามความรู้ที่ดีที่สุดของเรา ความคลาดเคลื่อนของค่าคงที่ฮับเบิลยังคงอยู่ และยังคงก่อให้เกิดปัญหาอยู่ มีทฤษฎีหลายประเภทที่อธิบายว่าทำไมจึงเป็นเช่นนี้ ตั้งแต่ทฤษฎีเกี่ยวกับสสารมืดไปจนถึงข้อบกพร่องในทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของเรา สำหรับตอนนี้ คำถามยังคงเปิดกว้างอยู่

มีงานวิจัยที่ได้รับ ได้รับการยอมรับให้ตีพิมพ์ ในวารสารดาราศาสตร์ฟิสิกส์

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• James Webb ถ่ายทอดเรื่องราวอันน่าทึ่งจากดาราเด็ก
• กล้องโทรทรรศน์เจมส์ เวบบ์ เก็บภาพซากซูเปอร์โนวาอันโด่งดัง
• กล้องโทรทรรศน์เวบบ์จับภาพเนบิวลาวงแหวนได้อย่างละเอียด
• นักวิทยาศาสตร์อธิบาย 'เครื่องหมายคำถาม' ของจักรวาลที่พบโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศเวบบ์
• กล้องโทรทรรศน์เจมส์ เวบบ์ เก็บภาพเนบิวลาวงแหวนอันงดงามได้อย่างละเอียดน่าทึ่ง

อัพเกรดไลฟ์สไตล์ของคุณDigital Trends ช่วยให้ผู้อ่านติดตามโลกแห่งเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็วด้วยข่าวสารล่าสุด รีวิวผลิตภัณฑ์สนุกๆ บทบรรณาธิการที่เจาะลึก และการแอบดูที่ไม่ซ้ำใคร