De James Webb Space Telescope (JWST) onderzocht het werk van zijn grotere broer, de Hubble Space Telescope. Hubble’s metingen van de uitdijingssnelheid van het heelal zijn perfect, zo heeft het baanbrekende observatorium ontdekt, waardoor de zogenaamde “Hubble-spanning“.
Heel eenvoudig: het meet de uitdijingssnelheid van het heelal, die wordt bepaald door een eigenschap genaamd… Hubble-constantegewoon niet optellen.
Verwant: Donkere energie dwingt het universum uit te breiden. Dit nieuwe observatorium kan ons laten zien hoe we dat moeten doen
Handnotities Kosmische microgolfachtergrond (CMB)-straling, die slechts 379.000 jaar na zijn verschijning lijkt op een modern beeld van het universum. de grote explosieStel dat het heelal vandaag de dag zou moeten uitdijen met een snelheid van ongeveer 67,8 kilometer per seconde per miljoen parsecs. Dit betekent dat elk ruimtevolume één miljoen is Een parsec (3,26 miljoen Lichtjaar) zou zich moeten uitbreiden met een snelheid van 67,8 kilometer (42,1 mijl) per seconde.
Een alternatieve manier om deze uitdijing te meten is door de kosmische afstandsladder te beklimmen, waarbij elke sport wordt gevormd door een ander astrofysisch herkenningspunt, zoals veranderlijke Cepheid-sterren en Type Ia-sterren. Supernova's. Hoe helder deze objecten zijn, kan ons hun afstanden vertellen, waarmee we ze vervolgens kunnen vergelijken Roodverschuiving Waarden om te bepalen hoeveel het universum uitdijt terwijl het licht naar ons reist. Maar het probleem is dat deze methode ons een heel andere waarde geeft voor de Hubble-constante: ongeveer 73,2 kilometer (45,5 mijl) per seconde per megaparsec.
De schijnbare discrepantie tussen de twee metingen is wat kosmologen de Hubble-spanning zijn gaan noemen. Niemand weet waarom dit zo is, maar sommige hypothesen vragen om nieuwe natuurkunde om de schijnbare paradox te verklaren.
Eén mogelijke verklaring is dat er een meetfout is op de onderste trede van de kosmische afstandsschaal, waar Cepheid-variabelen voorkomen. Dit zijn sterren met een helderheid die voorspelbaar fluctueert terwijl de sterren in en uit pulseren. Hoe langer de pulsperiode tussen momenten van maximale helderheid, hoe groter de maximale helderheid. De relatie tussen periode en helderheid stelt ons in staat onze afstand tot de aarde nauwkeurig te berekenen; Het is mogelijk om de periode van de pulsatie te meten om de maximale helderheid te berekenen, en op basis van hoe helder de Cepheid-variabele aan de hemel voor ons is, kunnen we uitzoeken hoe ver weg het zou moeten zijn om zo helder te lijken.
Het is echter geen volledig waterdichte methode.
De Hubble-ruimtetelescoop kan Cepheid-variabelen in verre sterrenstelsels waarnemen, maar hoe verder weg ze zijn, hoe moeilijker het is om ze te onderscheiden van alle andere sterren die eromheen zijn geclusterd. Als zodanig bestond er bezorgdheid dat onopgeloste sterren grenzend aan de Cepheid-variabelen in deze verre sterrenstelsels bijdroegen aan de schijnbare helderheidswaarden van de Cepheids, waardoor een onzichtbare en systematische fout in de metingen ontstond. Interstellair stof kan ook de helderheid van Cepheid-variabelen beïnvloeden, waardoor deze uit ons zicht op aarde worden gedimd.
Maar nieuwe metingen met de James Webb Ruimtetelescoop van vijf sterrenstelsels met meer dan duizend Cepheid-variabelen hebben deze mogelijke fout uitgesloten. Het infraroodzicht van JWST kan interstellair stof doordringen, terwijl de grotere resolutie het mogelijk maakt Cepheid-variabelen zo duidelijk op te lossen dat het zich onderscheidt van de massa. Door deze James Webb Space Telescope-metingen hebben astronomen onder leiding van Adam Ries van de Johns Hopkins University vastgesteld dat de oorspronkelijke metingen van Hubble correct waren.
“We hebben nu het volledige bereik van wat Hubble heeft waargenomen onderzocht en we kunnen met zeer grote zekerheid meetfouten als oorzaak van Hubble-jitter uitsluiten”, aldus Reiss in zijn onderzoek. stelling.
De vijf sterrenstelsels waargenomen door de James Webb Ruimtetelescoop, waarvan NGC 5468 het verst verwijderd is op 130 miljoen lichtjaar van ons, hebben de afgelopen decennia ook in totaal acht Type Ia-supernova's gehost. Deze supernova's, die op vernietiging duiden Witte dwergen, heeft een meetbare helderheidscurve en vormt de volgende trede op de schaal van kosmische afstand boven Cepheïden. Omdat de vorige graad nodig is om de volgende graad te kalibreren, maken de waarnemingen van Cepheid-variabelen met de James Webb Ruimtetelescoop afstandsmetingen met behulp van Type Ia-supernova's nauwkeuriger – en ze zijn helder genoeg om te worden gezien in sterrenstelsels die veel verder weg zijn dan Cepheid-sterrenstelsels. Ze vertellen ons ook dat er een discrepantie is in de verschillende metingen van de Hubble-constante.
“Nu de meetfouten zijn uitgesloten, blijft er de reële en opwindende mogelijkheid over dat we het universum verkeerd hebben begrepen”, zegt Rees.
De resultaten van het team laten nog lang op zich wachten, net als vroeger beschikbaar Op de arxiv preprint-server Eind vorig jaar werd er gepraat. Maar nu het volledig is gepubliceerd, kunnen we misschien eindelijk het hoofdstuk afsluiten waarin we Hubble zelf de schuld geven van Hubble's stress.
De resultaten van het team van Reiss werden op 6 februari gepubliceerd Astrofysische dagboekbrieven.
“Amateur-organisator. Wannabe-bierevangelist. Algemene webfan. Gecertificeerde internetninja. Fanatieke lezer.”
More Stories
Ben je de magie van Aurora kwijt? Het noorderlicht zal waarschijnlijk weer zichtbaar zijn en NASA bevestigt deze week een nieuwe zonnestorm
De Dream Chaser van Sierra Spacecraft bereidt zich voor op een pre-lanceringsvlucht naar de Kaap – Spaceflight Now
Tonijnkrabben, noch tonijn, noch krabben, zwermen rond San Diego