Нові дані Джеймса Вебба показують, що криза в космології триває

З космологією відбувається щось дуже дивне. За останні кілька десятиліть одне велике питання викликало кризу в цій галузі: як швидко розширюється Всесвіт? Ми знаємо, що Всесвіт розширювався після Великого вибуху, але точна швидкість цього розширення досі невідома напевно. Проблема полягає в тому, що швидкість розширення, здається, різна залежно від того, які фактори використовуються для її вимірювання, і ніхто не знає, чому.

нещодавно нові дослідження Використання космічного телескопа Джеймса Вебба показало, що ця проблема не зникне найближчим часом. Вебб уточнив попередні вимірювання швидкості розширення, зроблені з використанням даних з Космічний телескоп Хаббл, і кричуща невідповідність все ще присутня.

Рекомендовані відео

Швидкість розширення Всесвіту відома як стала Хаббла, і існує два основних способи її вимірювання. Перший спосіб полягає в тому, щоб спостерігати за далекими галактиками та визначати, наскільки вони далеко від них окремі види зірок які мають передбачувані рівні яскравості. Це говорить вам, як довго світло подорожувало від цієї галактики. Потім дослідники дивляться на червоне зміщення цієї галактики, яке показує, наскільки сильно відбулося розширення за цей час. Це метод вимірювання постійної Хаббла, який використовують космічні телескопи, такі як Хаббл і Вебб.

Пов'язані

  • Джеймс Вебб бачить докази вкритої океаном екзопланети «Hycean».
  • Джеймс Вебб знімає чудову галактику Вир на двох довжинах хвилі
  • Джеймс Вебб зробив знімок найдальшої зірки, яку коли-небудь виявляли

Інший метод полягає в дослідженні залишкового випромінювання Великого вибуху, яке називається космічним мікрохвильовим фоном. Розглядаючи цю енергію та те, як вона змінюється у Всесвіті, дослідники можуть моделювати умови, які, мабуть, її створили. Це дає змогу побачити, як Всесвіт мав розширюватися з часом.

Проблема полягає в тому, що ці два методи розходяться в остаточній цифрі постійної Хаббла. І оскільки методи вимірювання стають дедалі точнішими, різниця не зникає.

Комбіновані спостереження NIRCam (камера ближнього інфрачервоного діапазону) NASA та WFC3 (ширококутна камера 3) Hubble показують спіральну галактику NGC 5584, яка знаходиться на відстані 72 мільйонів світлових років від Землі. Серед сяючих зірок NGC 5584 є пульсуючі зірки, які називаються змінними цефеїдами, і наднова типу Ia, особливий клас зірок, що вибухають. Астрономи використовують змінні цефеїд і наднові типу Ia як надійні маркери відстані для вимірювання швидкості розширення Всесвіту.
Комбіновані спостереження NIRCam (камера ближнього інфрачервоного діапазону) NASA та WFC3 (ширококутна камера 3) Hubble показують спіральну галактику NGC 5584, яка знаходиться на відстані 72 мільйонів світлових років від Землі. Серед сяючих зірок NGC 5584 є пульсуючі зірки, які називаються змінними цефеїдами, і наднова типу Ia, особливий клас зірок, що вибухають. Астрономи використовують змінні цефеїд і наднові типу Ia як надійні маркери відстані для вимірювання швидкості розширення Всесвіту.Зображення: NASA, ESA, CSA, Адам Г. Riess (JHU, STScI); Обробка зображень: Алісса Паган (STScI)

Нещодавнє дослідження використовувало Вебба для дослідження конкретних зірок, які використовуються для обчислення відстані, так звані змінні цефеїди. Дослідники подивилися на галактику NGC 5584, щоб дізнатися, чи справді вимірювання цих зірок, проведені Хабблом були точними — якщо ні, це може пояснити розбіжність в оцінках Хаббла постійний.

Дослідники провели попередні вимірювання Хаббла зірок і направили Вебба на ті самі зірки, щоб побачити, чи є важливі відмінності в даних. Хаббл був розроблений для спостереження в основному у видимому світлі, але зірки потрібно було спостерігати в ближньому інфрачервоному діапазоні, оскільки пилу на шляху, тому виникла думка, що, можливо, інфрачервоне бачення Хаббла було недостатньо чітким, щоб побачити зірки точно.

Однак цьому поясненню не судилося. Вебб, який працює в інфрачервоному діапазоні, розглянув понад 300 змінних цефеїд, і дослідники виявили, що вимірювання Хаббла були правильними. Вони навіть могли ще точніше визначити світло від цих зірок.

Тож, наскільки нам відомо, розбіжність у постійній Хаббла все ще існує та все ще створює проблему. Існують різноманітні теорії, чому це може бути, від теорій про темну матерію до недоліків у наших теоріях гравітації. Поки що питання залишається твердо відкритим.

Дослідження було прийнято до друку в The Astrophysical Journal.

Рекомендації редакції

  • Джеймс Вебб фіксує приголомшливі виливи з немовляти зірки
  • Телескоп Джеймса Вебба зробив приголомшливий вид на знаменитий залишок наднової
  • Телескоп Webb знімає Кільцеву туманність у чудових деталях
  • Вчені пояснюють космічний «знак питання», помічений космічним телескопом Webb
  • Телескоп Джеймса Вебба знімає чудову туманність Кільце з приголомшливими деталями

Оновіть свій спосіб життяDigital Trends допомагає читачам стежити за динамічним світом технологій завдяки всім останнім новинам, цікавим оглядам продуктів, проникливим редакційним статтям і унікальним у своєму роді коротким оглядам.