Οι μετρήσεις του James Webb συμφωνούν με τις μετρήσεις του Hubble

Ο ρυθμός με τον οποίο διαστέλλεται το Σύμπαν, γνωστός και ως σταθερά Hubble (Η₀), είναι μία από τις θεμελιώδεις παραμέτρους στην κατανόηση της εξέλιξης και της τελικής μοίρας του σύμπαντος. Ωστόσο, μια επίμονη διαφορά, που ονομάζεται Hubble Tension, παρατηρείται μεταξύ της τιμής της σταθεράς όταν αυτή μετράται με διαφορετικές μεθόδους.

Ένα από τα επιστημονικά επιχειρήματα για την κατασκευή του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble της NASA/ESA ήταν να χρησιμοποιήσει την παρατηρητική ισχύ του για να δώσει μια ακριβή τιμή για τον ρυθμό διαστολής του σύμπαντος. Πριν από την εκτόξευση του Hubble το 1990, οι παρατηρήσεις από επίγεια τηλεσκόπια είχαν τεράστιες αβεβαιότητες. Δεδομένου ότι η ηλικία του σύμπαντος, εξαρτάται άμεσα με το αντίστροφο της σταθεράς του Hubble, ανάλογα με τις τιμές που προκύπτουν για τον ρυθμό διαστολής το σύμπαν θα μπορούσε να είχε ηλικία από 10 έως και 20 δισεκατομμύρια έτη. Τα τελευταία 34 χρόνια το Hubble έχει συρρικνώσει αυτό το εύρος τιμών προσδιορίζοντας την ηλικία του σύμπαντος στα 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια με ακρίβεια μικρότερη από 1%. Αυτό επιτεύχθηκε παρατηρώντας αστρονομικά αντικείμενα, όπως οι μεταβλητοί αστέρες Κηφείδες (άστρα με μεταβαλλόμενη λαμπρότητα) και σουπερνόβα. Αρχικά, υπολογίζεται η απόσταση αυτών των αστρονομικών αντικειμένων από τη Γη. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας τη μετατόπιση Doppler εξαιτίας της απομάκρυνσης αυτών των αντικειμένων, προκύπτει η σταθερά του Hubble.

Ωστόσο, η τιμή του Hubble δεν συμφωνεί με άλλους υπολογισμούς που δείχνουν ότι το σύμπαν διαστελλόταν ταχύτερα μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Αυτοί οι υπολογισμοί χρησιμοποιούν τις μετρήσεις κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου από τον δορυφόρο Planck της ESA. Οι αστρονόμοι από τις μετρήσεις αυτές βρίσκουν πόσο γρήγορα διαστελλόταν το σύμπαν 380.000 χρόνια μετά την Μεγάλη Έκρηξη και στη συνέχεια χρησιμοποιώντας αυτά τα δεδομένα αυτά υπολογίζουν πόσο γρήγορα το σύμπαν διαστέλλεται το σύμπαν σήμερα.

Η απλή λύση στο δίλημμα θα ήταν να πούμε ότι ίσως οι παρατηρήσεις του τηλεσκοπίου Hubble να είναι λανθασμένες, ως αποτέλεσμα κάποιας ανακρίβειας που υπεισέρχεται στις μετρήσεις του. Στη συνέχεια όμως ήρθε το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA/ESA/CSA, επιτρέποντας στους αστρονόμους να διασταυρώσουν τα αποτελέσματα του Hubble. 
Οι υπέρυθρες εικόνες του Webb για τους Κηφείδες συμφωνούσαν με τα δεδομένα οπτικού φωτός του Hubble, επιβεβαιώνοντα το οξυδερκές μάτι του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble, διαγράφοντας κάθε αμφιβολία σχετικά με τις μετρήσεις του [JWST Observations Reject Unrecognized Crowding of Cepheid Photometry as an Explanation for the Hubble Tension at 8σ Confidence].

Το συμπέρασμα είναι ότι η διαφορά στη σταθερά Hubble ανάμεσα σε αυτό που συμβαίνει στο κοντινό σύμπαν σε σύγκριση με την διαστολή του αρχέγονου σύμπαντος παραμένει ένα ενοχλητικό πρόβλημα για τους κοσμολόγους. Ίσως να υπάρχει κάτι στην δομή του χωροχρόνου που δεν καταλαβαίνουμε ακόμη. Απαιτεί νέα φυσική η επίλυση αυτής της ασυμφωνίας; Ή μήπως τελικά είναι αποτέλεσμα συστηματικών σφαλμάτων που δεν έχουν εντοπιστεί ακόμα;

Η συμφωνία των μετρήσεων των διαστημικών τηλεσκοπίων Hubble και Webb δείχνουν ότι η μεγάλη διαφορά μεταξύ των δυο μεθόδων μάλλον δεν οφείλεται στα σφάλματα των δικών τους μετρήσεων. «Εφόσον τα σφάλματα των μετρήσεων εξαλείφονται, αυτό που μένει είναι η συναρπαστική πιθανότητα να έχουμε κατανοήσει λάθος το σύμπαν μας», δήλωσε ο Adam Riess, που βραβεύθηκε με το Νόμπελ Φυσικής 2011, για την ανακάλυψη της επιταχυνόμενης διαστολής του σύμπαντος.

διαβάστε περισσότερες λεπτομέρειες στον ιστότοπο της ESA: ‘Webb & Hubble confirm Universe’s expansion rate‘

Κατηγορίες:ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ, ΣΥΜΠΑΝ, ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑ

Ετικέτες: Hubble, JAMES WEBB, PHYSICS