Извеждането на константата на Хъбъл – константа, свързваща скоростта на отдалечаващите се галактики и техните разстояния, бе една от задачите на космическия телескоп Хъбъл (HST) и космическия телескоп Джеймс Уеб (JWST). Наскоро публикувана статия обявява, че JWST току-що е потвърдил резултатите от предишни проучвания на космическия телескоп Хъбъл за измерване точно стойността на константата.
Константата на Хъбъл (H0) е основен параметър в космологията, който определя скоростта на разширяване на Вселената. Той определя връзката между Земята и далечните галактики чрез скоростта, с която те се отдалечават от нас.
За първи път се обсъжда от Едуин Хъбъл през 1929 г., когато той наблюдава спектрите на далечни галактики. Измерва се в единици километри в секунда на мегапарсек и показва колко бързо се отдалечават галактиките от нас на единица разстояние. Точната стойност на константата е причина за много научни дебати и наскоро HST и JWST се опитват да коригират фино нейната стойност. Получаването на точна стойност е от ключово значение за определяне на възрастта, размера и съдбата на Вселената.
Стандартни свещи (вляво) и стандартни линийки (вдясно) са две различни техники, използвани от астрономите за измерване на разширяването на пространството в различни времена/разстояния в миналото. Въз основа на това как величини като осветеност или ъглов размер се променят с разстоянието, може да се направи извод за историята на разширяването на Вселената. Използването на метода на свещите е част от стълбата на разстоянията, което дава 73 km/s/Mpc. Използването на линийката е част от метода на ранния сигнал, което дава 67 km/s/Mpc. С новите данни на космическия телескоп "Джеймс Уеб" мистерията около скоростта на разширяване на Вселената се задълбоава още повече. Кредит NASA/JPL-Caltech
Статия, публикувана наскоро от екип от изследователи, ръководен от Адам Рийс (Adam Riess) от Университета "Джонс Хопкинс", потвърждава резултатите от предишно проучване на HST. Те използват JWST, за да изследват своите по-ранни резултати от стълбата на разстоянието цефеиди/свръхнови.
Това е използвано за установяване на разстояния в космоса с помощта на променливи звезди цефеиди и свръхнови тип 1a. И двата обекта могат да бъдат оприличени на "стандартни свещи"“, чиято действителна яркост е много точно фиксирана. Чрез измерване на видимата им яркост от Земята, техните разстояния могат да бъдат изчислени чрез сравняване с действителната им яркост, тяхната присъща яркост.
През последните десетилетия бяха направени редица опити за точно определяне на H0 с помощта на множество различни инструменти и наблюдения. Космическият микровълнов фон е използван заедно с гореспоменатите изследвания, използващи променливи цефеиди и събития на свръхнови. Резултатите дават различни резултати, което разминаване е наречено "напрежение на Хъбъл". Неотдавнашното проучване, използващо JWST, се надява, че може да успее да настрои и потвърди предишната работа.
Космическият телескоп Джеймс Уеб на НАСА забеляза супернова с множество изображения в далечна галактика, обозначена като MRG-M0138. Кредит: NASA, ESA, CSA, STScI, Justin Pierel (STScI) and Andrew Newman (Carnegie Institution for Science).
За да може да се определи H0 с ниво на точност, като се използва стълбата на цефеиди/свръхнови, трябва да се наблюдава достатъчно голяма серия цефеиди и свръхнови. Това е трудно, особено по отношение на размера на извадката от свръхнови в обхвата на променливите звезди цефеиди. Екипът проучи и други техники за определяне на H0, например изучаване на данни от HST за изследване на яркостта на най-ярките червени гигантски звезди в една галактика – което може да работи и като стандартна свещ. Или светимостта на някои богати на въглерод звезди, които са друга техника.
Тази илюстрация показва три стъпки, използвани от астрономите за измерване на скоростта на разширяване на Вселената (константа на Хъбъл) до безпрецедентна точност, намалявайки общата несигурност до 2,3 процента. Измерванията рационализират и укрепват конструкцията на стълбата на космическото разстояние, която се използва за измерване на точни разстояния до галактики близо до Земята и далеч от нея. Последното изследване на Хъбъл разширява броя на анализираните променливи звезди Цефеиди до разстояния до 10 пъти по-далеч в нашата галактика в сравнение с предишните резултати на Хъбъл. Кредит: NASA, ESA, A. Feild (STScI), and A. Riess (STScI/JHU)
Екипът заключава, че когато всички JWST измервания се комбинират, включително корекция за ниската извадка от данни за свръхнови, H0 излиза на 72,6 ± 2,0 km/s/Mpc. Това се сравнява с комбинираните HST данни, които определят H0 като 72,8 km/s/Mpc. Ще са необходими повече години и повече изследвания за размера на извадката от свръхнова от JWST, за да се изравни с този от HST, но кръстосаната проверка досега разкри, че вече има напредък в уточняването на стойността за константата на Хъбъл.
Справка: JWST Validates HST Distance Measurements: Selection of Supernova Subsample Explains Differences in JWST Estimates of Local H0; Adam G. Riess et al; https://doi.org/10.48550/arXiv.2408.11770
Източник: James Webb Confirms Hubble’s Calculation of Hubble’s Constant, Mark Thompson, Universe Today
Още по темата
Медицина
Разрешен ли е основният конфликт в космологията с новите наблюдения с Джеймс Уеб? Рано е за сензации
Космос
Изненадващо поведение на черните дупки в разширяваща се вселена
Космос
Магнитните полета от началото на времето могат да разрешат напрежението на Хъбъл
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари