_ Nouă analiză din datele Webb măsoară rata de expansiune a universului, constată că este posibil să nu existe o „tensiune Hubble”

Știm multe lucruri despre universul nostru, dar astronomii încă dezbat cât de repede se extinde acesta. De fapt, în ultimele două decenii, două modalități majore de a măsura acest număr – cunoscută sub numele de „constanta Hubble” – au venit cu răspunsuri diferite, ceea ce i-a determinat pe unii să se întrebe dacă lipsește ceva din modelul nostru despre modul în care funcționează universul.

Dar noile măsurători de la puternicul telescop spațial James Webb par să sugereze că ar putea să nu existe un conflict, cunoscut și sub numele de „tensiune Hubble”, până la urmă.

Într-o lucrare. trimisă la The Astrophysical Journal, disponibilă în prezent pe serverul arXiv de preprint, cosmologul Wendy Freedman de la Universitatea din Chicago și colegii ei au analizat noi date preluate de puternicul telescop spațial James Webb al NASA. Ei au măsurat distanța până la 10 galaxii din apropiere și au măsurat o nouă valoare pentru viteza cu care universul se extinde în prezent.

Măsurarea lor, 70 de kilometri pe secundă pe megaparsec, se suprapune cu cealaltă metodă majoră pentru constanta Hubble.

„Pe baza acestor noi date JWST și folosind trei metode independente, nu găsim dovezi solide pentru o tensiune Hubble”, a spus Freedman, astronom renumit și profesor de la Universitatea John și Marion Sullivan în Astronomie și astrofizică la Universitatea din Chicago. „Dimpotrivă, se pare că modelul nostru cosmologic standard pentru explicarea evoluției universului rezistă.”

Știm că universul se extinde de-a lungul timpului încă din 1929, când Edwin Hubble de la UChicago. SB 1910, Ph.D. 1917) a făcut măsurători ale stelelor care au indicat că cele mai îndepărtate galaxii se îndepărtează de Pământ mai repede decât galaxiile din apropiere. Dar a fost surprinzător de dificil să stabilim numărul exact pentru cât de repede se extinde universul în momentul actual.

Acest număr, cunoscut sub numele de constanta Hubble, este esențial pentru înțelegerea poveștii de fundal a universului. Este o parte cheie a modelului nostru despre modul în care universul evoluează în timp.

„Confirmarea realității tensiunii constante Hubble ar avea consecințe semnificative atât pentru fizica fundamentală, cât și pentru cosmologia modernă”, a explicat Freedman.

Având în vedere importanța și, de asemenea, dificultatea de a efectua aceste măsurători, oamenii de știință le testează cu diferite metode pentru a se asigura că sunt cât mai precise posibil.

O abordare majoră implică studierea luminii rămase din consecințele Big Bang-ului, cunoscut sub numele de fundal cosmic cu microunde. Cea mai bună estimare actuală a constantei Hubble cu această metodă, care este foarte precisă, este de 67,4 kilometri pe secundă pe megaparsec.

A doua metodă majoră, în care este specializat Freedman, este măsurarea expansiunii galaxiilor în cartierul nostru cosmic local direct, folosind stele ale căror străluciri sunt cunoscute. Așa cum luminile mașinilor par mai slabe când sunt departe, la distanțe din ce în ce mai mari, stelele par din ce în ce mai slabe. Măsurarea distanțelor și a vitezei cu care galaxiile se îndepărtează de noi, apoi ne spune cât de repede se extinde universul.

În trecut, măsurătorile cu această metodă returnau un număr mai mare pentru constanta Hubble - mai aproape. la 74 de kilometri pe secundă pe megaparsec.

Această diferență este suficient de mare încât unii oameni de știință să speculeze că ceva semnificativ ar putea lipsi din modelul nostru standard al evoluției universului. De exemplu, din moment ce o metodă se uită la primele zile ale universului, iar cealaltă se uită la epoca actuală, poate că ceva mare s-a schimbat în univers în timp. Această aparentă nepotrivire a devenit cunoscută sub numele de „tensiunea Hubble”.

Telescopul spațial James Webb sau JWST, oferă omenirii un nou instrument puternic pentru a vedea adânc în spațiu. Lansat în 2021, succesorul telescopului Hubble a realizat imagini uimitor de clare, a dezvăluit noi aspecte ale lumilor îndepărtate și a colectat date fără precedent, deschizând noi ferestre asupra universului.

Freedman și colegii ei au folosit telescopul pentru a efectuați măsurători a zece galaxii din apropiere care oferă o bază pentru măsurarea ratei de expansiune a universului.

Pentru a verifica rezultatele lor, au folosit trei metode independente. Prima folosește un tip de stea cunoscut sub numele de stea variabilă Cepheid, care variază în mod previzibil în luminozitatea sa în timp. A doua metodă este cunoscută sub denumirea de „Vârful Ramurii Gigantului Roșu” și folosește faptul că stelele cu masă mică ating o limită superioară fixă ​​a luminozității lor.

A treia și cea mai nouă metodă folosește un tip de stea numită stele carbon, care au culori și luminozități consistente în spectrul luminii infraroșu apropiat. Noua analiză este prima care folosește toate cele trei metode simultan, în cadrul acelorași galaxii.

În fiecare caz, valorile s-au încadrat în marja de eroare pentru valoarea dată de metoda fondului cosmic cu microunde de 67,4 kilometri. pe secundă pe megaparsec.

„Obținerea unui acord bun de la trei tipuri complet diferite de stele, pentru noi, este un indicator puternic că suntem pe drumul cel bun”, a spus Freedman.

„Observațiile viitoare cu JWST vor fi esențiale pentru confirmarea sau infirmarea tensiunii Hubble și evaluarea implicațiilor pentru cosmologie”, a declarat coautorul studiului, Barry Madore, de la Carnegie Institution for Science și facultate vizitată de la Universitatea din Chicago.

(Fluierul)