Nikto nevie, čo za to môže. Teleskop Jamesa Webba potvrdil najhoršie obavy o expanzii vesmíru

Teleskop Jamesa Webba dokázal odmerať vzdialenosti cefeid s presnosťou na 2 %, čo predstavuje významné zlepšenie oproti presnosti Hubbleovho teleskopu, ktorá dosahovala 8-9 %.

Výsledná hodnota Hubbleovej konštanty, ktorú JWST určil, je 72,6 km/s na megaparsek (Mpc), čo takmer presne zodpovedá výsledkom získaným pozorovaniami cefeid a supernov. Inak povedané, nové pozorovania ešte viac prehĺbili jednu z najväčších záhad modernej astrofyziky, ktorou je Hubblovo napätie. Na tému upozornil portál LiveScience.

Rozpor medzi meraniami

V 20. rokoch minulého storočia americký astronóm Edwin Hubble ukázal, že vesmír sa rozpína a galaxie sa od Mliečnej dráhy neustále vzďaľujú. Podľa Hublov-Lemaîtreov zákona všeobecnej expanzie vesmíru, pozorovaná radiálna rýchlosť galaxie je priamo úmerná ich vzdialenosti od Zeme – čím sú galaxie ďalej, tým rýchlejšie sa vzďaľujú.

Azcolvin429, Zeryphex, Astronom5109, Wikimédia

Ako sme písali v samostatnom článku, práve Hubblova konštanta vyjadruje číselný odhad rýchlosti rozpínania vesmíru. Presnejšie táto jednotka vyjadruje, o koľko km/s sa zväčšuje rýchlosť vzďaľovania pozorovaného vesmírneho objektu, keď jeho vzdialenosť narastie o 1 megaparsek (1 megaparsek = 3,26 milióna svetelných rokov).

Rýchlosť rozpínania vesmíru je však predmetom mnohých kontroverzií. Naše dve najlepšie metódy merania rýchlosti rozpínania vesmíru si totiž odporujú. Každá z nich udáva úplne iné číslo. Z modelu založenom na analýze kozmického mikrovlnného pozadia (elektromagnetické žiarenie, ktoré zostalo po Veľkom tresku) a meraniach misie Planck vyplýva, že v súčasnosti sa náš vesmír rozpína rýchlosťou 67,5 km/s na megaparsek.

Nové údaje založené na nových najpresnejších údajoch z JWST však ukazujú, že rýchlosť expanzie vesmíru je 72,6 km/s/Mpc. I keď sa ti môže zdať, že nejde o nejaký veľký rozdiel, tento nesúlad medzi týmito dvoma meraniami pre astronómiu predstavuje obrovský problém. Navyše, nesúlad medzi týmto dvomi typmi meraní v posledných rokoch neustále narastá.

Hoci nevieme, prečo sa tieto dve čísla nezhodujú, podľa vedcov existuje šanca zhruba milión ku jednej, že ide o náhodu. Inými slovami, naše najlepšie teórie hovoria, že tieto čísla by mali byť identické a keďže nie sú, naznačuje nám tom, že nám niečo podstatné stále uniká.

Diagram znázorňuje zmenu rýchlosti expanzie vesmíru od jeho počiatku. NASA/STSci/Ann Feild

Rôzni vedci navrhujú rôzne teórie, ktoré sa snažia vysvetliť, čo by mohlo spôsobovať tento rozdiel v meraniach. Jednou z najzaujímavejších možností je, že existuje neznámy faktor v ranom vesmíre, ktorý ovplyvnil rýchlosť expanzie. Jednou z teórií je existencia tzv. „ranej temnej energie“, ktorá by mohla krátko po Veľkom tresku urýchliť expanziu vesmíru viac, než sa predpokladalo. Temná energia je zatiaľ veľmi málo pochopený fenomén, ktorý je zodpovedný za zrýchľovanie expanzie vesmíru v jeho neskorších fázach.

Iné hypotézy zahŕňajú možnosť, že temná hmota, ktorá tvorí veľkú časť hmoty vo vesmíre, má vlastnosti, ktoré doteraz neboli zistené.

ESA

Presnejšie, ako kedykoľvek predtým

Nové údaje, ktoré priniesol teleskop Jamesa Webba, ešte viac potvrdzujú tento rozdiel. JWST v priebehu svojich prvých dvoch rokov totiž dokázal získať veľmi presné merania vzdialeností cefeid. Presnosť týchto meraní je ohromujúca. JWST totiž dokázal určiť vzdialenosti s odchýlkou iba 2 %, čo je výrazné zlepšenie oproti Hubbleovmu teleskopu, ktorý dosahoval presnosť len 8-9 %. Na základe týchto nových údajov vedci zistili, že hodnota Hubbleovej konštanty, ktorú získali z meraní JWST, je 72,6 km/s/Mpc. Táto hodnota je veľmi blízka hodnote získanej Hubbleovým teleskopom (73 km/s/Mpc), čo opäť potvrdzuje, respektíve prehlbuje problém Hubblovho napätia.

Adam Riess, nositeľ Nobelovej ceny a vedúci autor štúdie uviedol, že: „Každé nové pozorovanie iba potvrdzuje, že problém nepochádza zo systematických chýb v meraniach, ale skôr z niečoho podstatného, čo nám uniká v chápaní samotného vesmíru.“

Čítajte viac z kategórie: Novinky