Вселенскиот телескоп James Webb ја измерил брзината на ширење на универзумот и ги остави астрономите затечени | Фото/Видео

1176

Вселенскиот телескоп James Webb (JWST) ја зголемува вселенската загатка со усогласување на мерењата на Hubble, засилувајќи ја мистеријата за стапката на ширење на универзумот.

Во исто време, JWST е на најдобар начин и да ја реши.

Вселенскиот телескоп James Webb (JWST) на NASA неодамна ја утврди стапката на ширење на универзумот, давајќи резултати кои се во согласност со мерењата од вселенскиот телескоп Hubble. Иако ова сугерира дека податоците на Hubble се точни, сепак постои несовпаѓање во мерењето на ширењето на универзумот.

Hubble константа (H0) ја претставува стапката на проширување на универзумот, а нејзината точна вредност остана неостварлива поради различните методи на мерење. Еден пристап вклучува анализа на остатоците од раниот универзум, како што се космичкото микробраново позадинско зрачење и замрзнатите акустични бранови.

Друг метод вклучува мерење на растојанија до објекти со позната внатрешна сјајност, како супернови од типот Ia и променливи ѕвезди Cepheid. Овие последни се именувани по ѕвездата Delta во соѕвездието Cepheus, кои имаат нестабилна структура, поради што пулсираат.

Мерења на променливо растојание на Cepheid направени со Hubble (сива) и JWST (црвена). (NASA, ESA, CSA, J. Kang/STScI; Наука: A. Riess/STScI)

Мистеријата на Hubble тензијата

Горенаведените методи постојано давале спротивставени резултати, при што еден покажувал брзина на ширење од околу 67 километри во секунда по мегапарсек, а другиот околу 73 километри во секунда по мегапарсек, што придонесува за Hubble тензија, односно разликата во вредноста на Hubble константа.

Променливите на цефеидите се златна стандардна алатка за мерење на растојанија до галаксиите оддалечени милиони светлосни години, што е клучно за одредување на Hubble константа, објаснува астрономот Adam Riess. Сепак, добивањето точни податоци за променливите на Cepheid е предизвик, особено затоа што ѕвездите во далечните галаксии често се појавуваат блиску една до друга.

Вселенскиот телескоп Hubble тргна да го реши тој проблем, користејќи ја својата супериорна резолуција со видлива бранова должина за да ги разликува поединечните променливи на Cepheid. Сепак, набљудувањата на телескопот биле ограничени поради неговата неможност за ефикасен пристап до близу инфрацрвените бранови должини, оставајќи некои податоци несигурни.

Дијаграм што ја илустрира разликата во набљудувањата на Hubble и JWST и како нивното комбинирање дава посигурен резултат. (NASA, ESA, J. Kang/STScI; Наука: A. Riess/STScI)

James Webb на патеката на мистериозните решенија

Спротивно на тоа, JWST, моќен инфрацрвен телескоп, ги надмина овие ограничувања. Riess и неговиот тим користеле JWST за набљудување на 320 променливи на Cepheid, значително намалувајќи ја бучавата во податоците во споредба со набљудувањата на Hubble. Неверојатно, определувањата на растојанието од двата телескопа се совпаѓаат, што сугерира дека податоците од Hubble не можат да се отфрлат и дека Hubble тензијата сè уште постои.

Причината за таа тензија останува загадочна, со темна енергија, неидентификувана сила која се чини дека го забрзува ширењето на универзумот, како еден од водечките сомнителни фактори. Сепак, мерењата на JWST ги доближуваат астрономите до решавање на мистеријата.

Со тоа што Webb ги потврди мерењата на Hubble, мерењата на Webb даваат досега најсилен доказ дека систематските грешки во фотометријата на Cepheid на Hubble не играат значајна улога во тековната тензија на Hubblee, вели Riess. Следствено, интригантните можности остануваат отворени, продлабочувајќи ја мистеријата околу напнатоста на Hubble.

Студијата поврзана со гореспоменатото истражување е прифатена за објавување во The Astrophysical Journal и моментално е достапна на складиштето arXiv.