В космологията, клонът на астрономията, който се занимава с Вселената като цяло, има "напрежение на Хъбъл" от почти десет години. Това са дебатите за H0, стойността на константата на Хъбъл в този момент или колко точно бързо се разширява Вселената. Два основни начина за измерване на константата на Хъбъл дават различни отговори.
Сега новите измервания на космически телескоп "Джеймс Уеб" като че ли показват, че все пак може да няма конфликт между двата метода.
Но някои астрономи възразяват на тълкуването на новите резултати заради скрити грешки и отклонения.
Така че е рано да се оповестява края на основния конфликт в космологията.
Константата на Хъбъл е въведена от Едуин Хъбъл и Жорж Леметр в края на 20-те години на миналия век и показва колко бързо се разширява пространството на Вселената, изразено в km/s/Mpc (1 Mpc=3,26 милиона светлинни години). Има приблизително два начина за определяне на H0, единият се основава на различни методи, които могат да се използват в близката локална вселена, другият се основава на методи, които разглеждат далечния космос, Вселената малко след Големия взрив. В първия метод се използва "стълбата на космическото разстояние", за която се измерват паралакса към близки звезди, цефеидите към по-далечни звезди и свръхнови тип Ia за още по-далечните звезди, и този метод дава H0 = 73,0 ± 1,0 km/s/Mpc. В метода, основаващ се на данни от ранната вселена, се използва космическото микровълново фоново лъчение (CMB) и така наречените барионни акустични трептения (BAOs), за да измерят скоростта и стойността е 67,4 ± 0,5 km/s/Mpc. Това е разлика от около 10%, 5,6 km/s/Mpc и не може да се обясни с инструментални грешки в измерването.
"Джеймс Уеб" може да вижда много по-детайлно (вижда се вляво) от старите наблюдения (вижда се вдясно). Кредит: Freedman et al.
Преди няколко месеца бе обявено от Уенди Фрийдман (Wendy Freedman) от Чикагския университет на конференция на Кралското общество в Лондон, наречена "Оспорване на стандартния космологичен модел" (Challenging the Standard Cosmological Model): скорошна комбинация от измервания дава стойност от 69,1 ± km/s/Mpc за H0, която се намира точно между късните и ранните измервания. И с тази стойност – ако е правилна, разбира се – напрежението на Хъбъл може да бъде решено, защото тогава вече няма непреодолима разлика между двете измервания.
Фридман и нейните колеги с помощта на космическия телескоп "Джеймс Уеб" правят измервания на десет близки галактики, които осигуряват основа за измерване на скоростта на разширяване на Вселената.
За кръстосана проверка на резултатите си изследователите прилагат три независими метода. Първият използва тип звезди, наречени променливи звезди цефеиди, чиято яркост варира предвидимо във времето. Вторият метод е използват "клона на червените гиганти", тъй като звездите с ниска маса достигат фиксирана горна граница на своята яркост.
Третият и най-нов метод използва тип звезди, наречени въглеродни звезди, които имат постоянни цветове и яркост в близкия инфрачервен спектър на светлината. Новият анализ е първият, който използва и трите метода едновременно, в рамките на едни и същи галактики.
Кредит: W. Freedman et al.
Стойностите са в границите на грешка за стойността, дадена от метода на космическия микровълнов фон от 67,4 километра в секунда на мегапарсек.
Всичко сумирано и претеглено, резултатът е H0 = 69,96 ± 1,05 (stat) ± 1,12 (sys) km s-¹ Mpc-¹.
"Въз основа на тези нови данни на "Джеймс Уеб" и с помощта на три независими метода, не намираме сериозни доказателства за напрежение на Хъбъл", отбелязва Фридман.
Измерванията разглеждат обекти в близката текуща вселена и ако това H0 от почти 70 е правилно, тогава трябва да са направени грешки някъде в предишни измервания (с 73 като резултат).
И срещу това астрономът Итън Сийгъл възразява в своя блог "Starts with a Bang". Той посочва тези предишни измервания, включително от така наречения екип на SH0ES, и изяснява в своя блог, че тези измервания са добре обосновани и не могат просто да бъдат отхвърлени като неизползваеми.
В измерванията на червените гиганти не са взети предвид системни грешки и ако това се случи, това може да доведе до разлика от ± 4 km/s/Mpc, което може да постави цялото измерване с "Джеймс Уеб" в различна светлина.
Движенията на близките галактики и галактически клъстери (както е показано от линиите, по които протичат техните скорости) се картографират с гравитационното поне на близките маси. Най-голямата свръхплътност (в червено/жълто) и недостатъчна плътност (в черно/синьо) се дължат на много малки гравитационни разлики в ранната Вселена. Днес голям брой близки галактики са изместили позицията си и движението им е повлияно от гравитационните ефекти на материята в тяхната локална близост, където те се отклоняват значително от потока на Хъбъл, който описва движението на галактиките, дължащо се единствено на разширяването на Вселената. Кредит: H.M. Courtois et al., Astronomical Journal, 201
Накратко, последната дума все още не е казана по този въпрос.
Справка: Wendy L. Freedman et al, Status Report on the Chicago-Carnegie Hubble Program (CCHP): Three Independent Astrophysical Determinations of the Hubble Constant Using the James Webb Space Telescope, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2408.06153
Източници:
New analysis of Webb data measures universe expansion rate, finds there may not be a 'Hubble tension', Louise Lerner, University of Chicago
The Hubble tension: still unresolved, despite new measurements, Ethan Siegel, Starts with a Bang
Още по темата
Космос
Магнитните полета от началото на времето могат да разрешат напрежението на Хъбъл
Физика
Защо физиците сега поставят под въпрос съдбата на Вселената
Космос
Главоблъсканицата остава: Джеймс Уеб подтвърди измерванията на Хъбъл на скоростта на разширяване на Вселената
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари