Тайна сохраняется: James Webb измерил скорость расширения Вселенной

Астрономы использовали космический телескоп James Webb (JWST) для измерения скорости расширения Вселенной. Его данные подтвердили результаты наблюдений телескопа Hubble, что свидетельствует о реальности т. н. «Напряжения Хаббла».

«Напряжение Хаббла»

С момента Большого взрыва наша Вселенная непрерывно расширяется. Этот процесс описывается Законом Хаббла, ключевым компонентом которого является постоянная Хаббла — коэффициент, который дает возможность связать расстояние до объекта во Вселенной с его скоростью.

История расширения Вселенной. Источник: NASA/WMAP Science Team

Астрономы давно пытаются вычислить точное значение постоянной Хаббла, используя для этого разные методы. В ходе этих попыток они столкнулись с неожиданной проблемой: несовпадением полученных значений. Так, наблюдения, выполненные при помощи телескопа Hubble показали, что значение коэффициента составляет 74 км/с на мегапарсек. В то же время, данные миссии Planck, рассчитавшей скорость расширения Вселенной по наблюдению реликтового космического микроволнового фона дают совсем другое число — 68 км/с на мегапарсек.

Это расхождение, называемое «напряжением Хаббла», является одной из главных загадок современной космологии. Разумеется, наиболее простое объяснение заключается в том, что один из наборов данных содержит погрешности, которые и объясняют несовпадение. Поэтому астрономы неоднократно проверяли результаты наблюдений Hubble, проводя все новые и новые наблюдения. Но каждый раз они лишь подтверждали полученную цифру.

Контрольная проверка James Webb

После запуска JWST было принято решение задействовать его для независимой проверки Hubble. Астрономы сосредоточились на цефеидах — переменных звезд, измерения расстояния до которых составляют вторую ступеньку «лестницы» космических расстояний. Обычно их используют для определения дистанции до галактик.

Галактика NGC 5468 в которой находятся цефеиды, использовавшиеся для проверки точности наблюдений Hubble. Источник: NASA, ESA, CSA, STScI, Adam G. Riess (JHU, STScI)

Некоторые исследователи высказывали предположение, что свет цефеид может смешиваться со светом соседних звезд, влияя на точность измерений. Для проверки этого предположения и был задействован JWST. Его наблюдения охватили пять галактик, являющихся домом для более чем тысячи цефеид, а также восьми сверхновых типа Ia. Последние излучают одинаковое количество энергии и потому используются астрономами в качестве стандартных свечей для калибровки и расчета расстояний для более далеких галактик, где уже невозможно увидеть цефеиды.

Снимок цефеиды, сделанный телескопом James Webb (слева) и телескопом Hubble (справа). Источник: NASA, ESA, CSA, STScI, Adam G. Riess (JHU, STScI)

JWST подтвердил надежность измерений Hubble. Это значит, что «напряжение Хаббла» вряд ли вызвано ошибками в измерениях и астрономам следует сосредоточиться на поиске других объяснений его тайны.

По материалам https://science.nasa.gov

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine