De James Webb-ruimtetelescoop heeft zojuist de uitdijingssnelheid van het universum gemeten. Astronomen zijn in de war. Wetenschappelijk alarm

De James Webb-ruimtetelescoop heeft de uitdijingssnelheid van het universum gemeten, en de resultaten zijn geen geweldig nieuws voor de grootste crisis in de kosmologie.

Dit resultaat komt overeen met metingen gedaan door de Hubble-ruimtetelescoop. Dit betekent dat er niets mis is met de Hubble-gegevens en dat we nog steeds op een doodlopende weg zitten.

Er bestaat nog steeds onenigheid tussen de verschillende meetmethoden die bekend staan ​​als de Hubble-tensor, dus we zullen op een andere manier moeten vertrouwen om erachter te komen hoe snel het universum uitdijt.

Het universum om ons heen lijkt misschien stil en onveranderd, maar alles wat we zien beweegt zich met een enorme snelheid weg, bekend als de Hubble-constante, of H0. Het is onduidelijk hoe snel H0 precies is, omdat verschillende manieren om het te meten verschillende resultaten opleveren.

Eén manier is om naar sporen van het vroege heelal te kijken, zoals restlicht in de kosmische microgolfachtergrond, of geluidsgolven die bevroren zijn in de tijd.

Een andere manier is het meten van afstanden tot objecten met een bekende intrinsieke helderheid, zoals supernovae van het type Ia Cepheïde veranderlijke sterrenwaarvan het licht regelmatig fluctueert, wat verband houdt met de intrinsieke helderheid.

De eerste methode levert doorgaans een expansiesnelheid op van ongeveer 67 kilometer per seconde per miljoen parsecs. De tweede, ongeveer 73 kilometer per seconde per megaparsec. Deze discrepantie tussen de twee staat bekend als de Hubble-spanning.

Deze metingen werden herhaaldelijk uitgevoerd, waardoor de kans op fouten in elk van de schattingen aanzienlijk werd verkleind. Er blijft echter de mogelijkheid bestaan ​​dat er iets misleidend is aan ten minste een deel van de gegevens – vooral omdat enkele van de beste gegevens die we hebben over Cepheid-variabelen afkomstig zijn van één enkele bron: de Hubble-ruimtetelescoop.

“[Cepheid variables] Het is het gouden standaardinstrument voor het meten van afstanden tussen sterrenstelsels op 100 miljoen lichtjaar of meer afstand, en is een cruciale stap bij het bepalen van de Hubble-constante. “Helaas zijn sterren in sterrenstelsels vanuit ons verre gezichtspunt in een klein gebied bij elkaar geclusterd, dus het ontbreekt ons vaak aan de resolutie om ze te scheiden van hun buren.” Astrofysicus Adam Ries legt uit Space Telescope Science Institute (STScI) en de Johns Hopkins Universiteit.

“De belangrijkste rechtvaardiging voor het bouwen van de Hubble-ruimtetelescoop was het oplossen van dit probleem… Hubble heeft een betere zichtbare golflengteresolutie dan welke telescoop dan ook op de grond, omdat hij boven de vage effecten van de atmosfeer van de aarde ligt. Als resultaat kan hij individuele Cepheid identificeren variabelen in sterrenstelsels op meer dan honderd kilometer afstand.” miljoen lichtjaren en het meten van het tijdsinterval waarover de helderheid verandert.”

Om lichtblokkerend stof in de buurt van het licht af te snijden Deze waarnemingen moeten worden gedaan in het nabij-infrarood, een deel van het elektromagnetische spectrum waarin Hubble niet bijzonder sterk is. Dit betekent dat er nog enige onzekerheid bestaat over de gegevens die hij heeft verkregen.

De James Webb-ruimtetelescoop daarentegen is een krachtige infraroodtelescoop en alle gegevens die hij verzamelt, zijn niet aan dezelfde beperkingen onderworpen.

Reiss en zijn team veranderden eerst de James Webb-ruimtetelescoop in een sterrenstelsel met een bekende afstand, om de telescoop te kalibreren voor variabele verlichting van Cepheid. Toen merkten ze Cepheïden op in andere sterrenstelsels. In totaal verzamelde de James Webb-ruimtetelescoop waarnemingen van 320 cepheid-sterren, waardoor de ruis in de Hubble-waarnemingen aanzienlijk werd verminderd.

Hoewel de Hubble-gegevens erg luidruchtig zijnDe afstandsgegevens kwamen echter nog steeds overeen met waarnemingen van de James Webb-ruimtetelescoop. Dit betekent dat we H0-berekeningen op basis van de Hubble-gegevens niet kunnen uitsluiten; De huidige snelheid is momenteel 73 kilometer per seconde per megaparsec, en menselijke fouten kunnen – althans in dit geval – de Hubble-jitter niet verklaren.

De oorzaak van de spanning weten we nog steeds niet. Eén van de belangrijkste kandidaten is donkere energie, een mysterieuze en weinig bekende maar schijnbaar fundamentele kracht Oefen negatieve druk uit Dit versnelt de uitdijing van het heelal. Met nieuwe James Webb Space Telescope-metingen zijn we misschien iets dichter bij het antwoord.

“Nu Webb de metingen van Hubble bevestigt, bieden de metingen van Webb het sterkste bewijs tot nu toe dat systematische fouten in Hubble’s Cepheid-fotometrie geen significante rol spelen in de huidige jitter van Hubble.” zegt Reese.

“Als gevolg hiervan blijven de meest interessante mogelijkheden op tafel liggen en wordt de ambiguïteit van de spanning groter.”

De resultaten werden geaccepteerd in Astrofysisch tijdschriften is beschikbaar op arXiv.