Нові відомості про швидкість розширення Всесвіту, отримані завдяки космічному телескопу James Webb, розкривають нові аспекти в найбільшій загадці космології. Ці результати підтверджують раніше отримані дані від космічного телескопа Hubble, що сильно збентежило вчених у намаганні розв’язати головну таємницю Всесвіту.
Розбіжність у вимірюваннях, відомих як закон Габбла (від серпня 2018 року рекомендовано назву «закон Габбла — Леметра»), залишається незмінною і ставить під сумнів нашу здатність точно визначити, як швидко розширюється Всесвіт. Попри видиму сталість навколишнього Всесвіту, всі об’єкти в ньому віддаляються один від одного з дивовижною швидкістю, відомою як стала Габбла, або H0. Проте точне значення H0 залишається невідомим, оскільки різні методи його вимірювання дають різні результати.
Велика розбіжність між двома результатами вимірювань
Один із методів включає вивчення реліктових слідів раннього Всесвіту, таких як залишки світла в космічному мікрохвильовому фоні або акустичні хвилі, які застигли в часі. Інший метод полягає у вимірюванні відстаней до об’єктів з відомою власною яскравістю, таких як наднові типу Ia або змінні зорі цефеїди.
Перший метод зазвичай вказує на швидкість розширення близько 67 км/с на мегапарсек, тоді як другий показує приблизно 73 км/с на мегапарсек. Розбіжність між цими двома методами відома як напруженість Габбла.
Спостереження проводилися неодноразово, що мінімізує ймовірність помилки для кожного з вимірювань. Однак надалі залишається можливість систематичної помилки, особливо оглядаючи найкращі дані про змінні цефеїди, які надходять від єдиного джерела — космічного телескопа Hubble.
Дані без обмежень
Астрофізик Адам Рісс із Наукового інституту космічних телескопів (STScI) та Університету Джона Гопкінса наголошує: «Змінні цефеїди є золотим стандартом для вимірювання відстаней галактик, віддалених від нас на 100 млн і більше світлових років, що є вирішальним кроком для визначення сталої Габбла». Однак через обмеження телескопів на Землі важко було відрізнити їх від сусідів у межах прямої видимості.
Для розв’язання цієї проблеми був створений космічний телескоп Hubble, який мав кращу роздільну здатність і міг ідентифікувати окремі змінні цефеїди в галактиках, віддалених на 100 млн світлових років, та вимірювати часовий інтервал їхніх змін яскравості.
Однак Hubble мав свої обмеження в інфрачервоному діапазоні, де пил заважав спостереженням. У цьому плані космічний телескоп James Webb (JWST) виявився більш потужним, здатним працювати в інфрачервоному діапазоні та надавати дані без зазначених обмежень.
Астрономи, включаючи команду Адама Рісса, використовували JWST для вимірювання відстаней до цефеїд в галактиках. Вони зібрали дані з 320 цефеїд, значно зменшивши шум, який був помічений у спостереженнях Hubble.
Таємниця залишається нерозгаданою
Попри помилки у даних, отриманих від космічного телескопа Hubble, дані James Webb підтвердили вимірювання і дозволили зробити висновок, що значення H0, яке становить 73 км/с на мегапарсек, залишається в силі. Загадкова напруженість Габбла не може бути пояснена людською помилкою в цьому випадку.
Проте природа цієї напруги залишається нерозкритою, й однією з головних гіпотез є існування темної енергії — фундаментальної сили, що прискорює розширення Всесвіту, але досі лишається нерозгаданою. З новими даними JWST ми можемо здійснити лише невеликий крок до розгадування цієї таємниці.
Адам Рісс зазначає, що James Webb підтвердив вимірювання Hubble, що свідчить про те, що систематичні помилки у фотометрії цефеїд мають незначний вплив на поточну напруженість. Це означає, що ще більше загадок залишається нерозв’язаними й таємниця розширення Всесвіту лише поглиблюється.
Раніше ми розповідали про те, що було до Великого вибуху.
За матеріалами sciencealert.com.
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
