Новые сведения о скорости расширения Вселенной, полученные благодаря космическому телескопу James Webb, раскрывают новые аспекты в самой большой загадке космологии. Эти результаты подтверждают ранее полученные данные от космического телескопа Hubble, что сильно обескуражило ученых в попытке разгадать главную тайну Вселенной.
Расхождение в измерениях, известных как закон Хаббла (от августа 2018 года рекомендовано название «закон Хаббла — Леметра»), остается неизменным и ставит под сомнение нашу способность точно определить, как быстро расширяется Вселенная. Несмотря на видимое постоянство окружающей Вселенной, все объекты в ней удаляются друг от друга с удивительной скоростью, известной как постоянная Хаббла, или H0. Однако точное значение H0 остается неизвестным, поскольку различные методы его измерения дают разные результаты.
Большое расхождение между двумя результатами измерений
Один из методов включает изучение реликтовых следов ранней Вселенной, таких как остатки света в космическом микроволновом фоне или акустические волны, которые застыли во времени. Другой метод заключается в измерении расстояний до объектов с известной собственной яркостью, таких как сверхновые типа Ia или переменные звезды цефеиды.
Первый метод обычно указывает на скорость расширения около 67 км/с на мегапарсек, тогда как второй показывает примерно 73 км/с на мегапарсек. Расхождение между этими двумя методами известно как напряженность Хаббла.
Наблюдения проводились неоднократно, что минимизирует вероятность ошибки для каждого из измерений. Однако в дальнейшем остается возможность систематической ошибки, особенно рассматривая лучшие данные о переменных цефеидах, которые поступают от единственного источника — космического телескопа Hubble.
Данные без ограничений
Астрофизик Адам Рисс из Научного института космических телескопов (STScI) и Университета Джона Хопкинса отмечает: «Переменные цефеиды являются золотым стандартом для измерения расстояний галактик, удаленных от нас на 100 млн и более световых лет, что является решающим шагом для определения постоянной Хаббла». Однако из-за ограничений телескопов на Земле трудно было отличить их от соседей в пределах прямой видимости.
Для решения этой проблемы был создан космический телескоп Hubble, который имел лучшее разрешение и мог идентифицировать отдельные переменные цефеиды в галактиках, удаленных на 100 млн световых лет, и измерять временной интервал их изменений яркости.
Однако Hubble имел свои ограничения в инфракрасном диапазоне, где пыль мешала наблюдениям. В этом отношении космический телескоп James Webb (JWST) оказался более мощным, способным работать в инфракрасном диапазоне и предоставлять данные без указанных ограничений.
Астрономы, включая команду Адама Рисса, использовали JWST для измерения расстояний до цефеид в галактиках. Они собрали данные с 320 цефеид, значительно уменьшив шум, который был замечен в наблюдениях Hubble.
Тайна остается неразгаданной
Несмотря на ошибки в данных, полученных от космического телескопа Hubble, данные James Webb подтвердили измерения и позволили сделать вывод, что значение H0, которое составляет 73 км/с на мегапарсек, остается в силе. Загадочная напряженность Хаббла не может быть объяснена человеческой ошибкой в этом случае.
Однако природа этого напряжения остается нераскрытой, и одной из главных гипотез является существование темной энергии — фундаментальной силы, которая ускоряет расширение Вселенной, но до сих пор остается неразгаданной. С новыми данными JWST мы можем сделать лишь небольшой шаг к разгадке этой тайны.
Адам Рисс отмечает, что James Webb подтвердил измерения Hubble, что свидетельствует о том, что систематические ошибки в фотометрии цефеид имеют незначительное влияние на текущую напряженность. Это означает, что еще больше загадок остается неразрешенными и тайна расширения Вселенной только углубляется.
Ранее мы рассказывали о том, что было до Большого взрыва.
По материалам sciencealert.com.
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
