Един от фундаменталните параметри за разбирането на еволюцията на нашата

Един от фундаменталните параметри за разбирането на еволюцията на нашата Вселена е константата на Хъбъл. Тя е големина, която регистрира скоростта на разширение на Вселената и чиято стойност към момента не е тъкмо избрана. Така да вземем за пример има разминаване сред цената ѝ, планувана въз основата на галактическия микровълнов декор – фоновото галактическо лъчение, останало от Големия гърмеж – и цената, изчислена въз основата на редица самостоятелни индикатори за дистанциите.

Сега „ Джеймс Уеб “ даде опция да се проучат и уточнят някои от най-силните доказателства от наблюденията за това противоречие, известно още като напрежението на Хъбъл. Изследването, ръководено от нобеловия лауреат Адам Рийс от университета „ Джон Хопкинс “, употребява наблюденията на Уеб, с цел да усъвършенства точността на локалните измервания на константата на Хъбъл.

Резултатът удостоверява точността на предходна оценка, направена благодарение на наблюденията с телескопа Хъбъл. Той обаче акцентира и несъответствието със цената, планувана въз основата на микровълновия декор.

Оценки на Хъбъл и Уеб по цефеидите

Скоростта на разширение на Вселената напълно разумно демонстрира какъв брой бързо се уголемява тя. За да я оценят, учените употребяват като знаци звездите от далечните галактики.

По-конкретно, променливите звезди цефеиди, ярки свръхгиганти, които пулсират с разнообразни интервали, от десетилетия са главен инструмент за премерване на галактичните дистанции. Колкото по-дълъг е интервалът на пулсацията, толкоз по-ярки са те, което ги прави потребни за премерване на астрономическите дистанции.

Въпреки това, когато се следят от Земята, доста от тези звезди са прекомерно близо една до друга, с цел да бъдат различени. От друга страна, взаимното потребление на галактическите телескопи „ Хъбъл “ и „ Уеб “ даде опция за точното обособяване на цефеидите от техните съседи, което удостоверява измерванията, правени в продължение на десетилетия.

Телескопът „ Уеб “, който разполага с изострено инфрачервено зрение, усъвършенства разграничителната дарба и удостовери точността на 30-годишните измервания на „ Хъбъл “. Тези данни са от значително значение за установяване мащаба на галактическите дистанции и за точното пресмятане на скоростта на разширение на Вселената.

Приносът на Джеймс Уеб

Диаграма, илюстрираща взаимните благоприятни условия на галактическите телескопи „ Хъбъл “ и „ Уеб “ за установяване на точните дистанции до специфичен клас променливи звезди – цефеидите, които се употребяват за премерване на скоростта на разширение на Вселената

Големият принос на Уеб е в наблюденията в инфрачервения набор на вълните. За да се види светлината, преминаваща през галактическия прахуляк сред Земята и далечните галактики, е нужен инструмент, който вижда в инфрачервения диапазон. Тъй като JWST има тъкмо такава функционалност, за него е доста по-лесно, в сравнение с за Хъбъл, елементарно да отдели светлината на далечните цефеиди от тази на околните звезди.

През първата година от работата на Уеб в границите на плана General Observers 1685 бяха събрани наблюденията на същите цефеиди, които Хъбъл бе разкрил в другите галактики. Това проучване се концентрира по-специално върху две съответни галактики:

Първата, NGC 4258, е вселена с открито геометрично разстояние, което даде опция да се калибрира същинската бляскавост на цефеидите. Втората, NGC 5584, е вселена, съдържаща скорошната свръхнова вид 1а, която е потребна за точната оценка на астрономическите дистанции.

Благодарение на Уеб шумът в измерванията е фрапантно понижен: единствено по време на първите два опита на Уеб са следени над 320 цефеиди. Във всеки един случай стана допустимо да се удостовери, че предходните измервания с галактическия телескоп Хъбъл са били точни, въпреки и по-шумни.

Сравнение на зависимостите период-светимост на цефеидите, употребявани за премерване на дистанцията. Червените точки са от данните на Уеб, а сивите точки – от данните на Хъбъл. Горният раздел е за NGC 5584, а долният – за NGC 4258

Разминаването по отношение на скоростта на разширение остава

Учените се пробват да схванат за какво Вселената се уголемява толкоз бързо. Проблемът се състои в това, че като преглеждат първообраза на Вселената посредством реликтовото лъчение и употребяват математически модели, с цел да преценяват с каква скорост би трябвало да се уголемява през днешния ден, те получават оценка на скоростта на разширение, която се разграничава от тази, измерена посредством наблюденията, като тези от галактическия телескоп „ Джеймс Уеб “.

Това може да значи, че пропущаме една фундаментална част от нашето схващане на космоса. По този метод продължаващото потвърждаване на пробните стойности допуска, че точно нашият модел е сбъркан, само че все пак в допълнение удостоверение е прекомерно рано да се вършат изводи.

Възможните пояснения включват:

Съществуването на тъмна сила или екзотична тъмна материя. Преразглеждане на визиите ни за гравитацията. Съществуването на неповторима, към момента неоткрита парченце или поле.

Една по-опростена догадка би била съвпадението на грешките от измерванията на Хъбъл и Уеб в една и съща посока, само че тази догадка значително е изключена от астрономите вследствие на самостоятелните измервания.

Появата на инфрачервения апарат на Джеймс Уеб дава нова опция да се удостовери или отхвърли напрежението на Хъбъл. Засега фактът, че оценките му съответстват с тези на Хъбъл, ускорява убеждението, че систематичните неточности в измерванията не са главната причина за това напрежение. Това значи, че най-интригуващите пояснения, като да вземем за пример съществуването на нови форми на сила или материя, остават правдоподобни, а загадката на напрежението на Хъбъл остава открита. Тя по принцип съставлява един от най-интересните явления в актуалната космология.