De James Webb-telescoop bevestigt een verontrustend mysterie over de uitdijing van het universum

De James Webb-ruimtetelescoop bevestigde begin 2024, in samenwerking met zijn voorganger Hubble, een van de meest verontrustende mysteries in de natuurkunde: het universum lijkt met verschillende snelheden uit te breiden, afhankelijk van de waarnemingen. Deze ontdekking, bekend als de Hubble Tensor, daagt ons huidige begrip van de kosmologie uit en zou een revolutie teweeg kunnen brengen in de wetenschap zoals wij die kennen.

Bevestiging van het kosmische mysterie

Historisch gezien heeft de Hubble-telescoop dit al waargenomen afwijkingafwijking In 2019 wijst dit op een discrepantie in de metingen van de uitdijing van het heelal. Met de komst van de James Webb-telescoop werden de metingen echter nauwkeurig genoeg om deze spanning definitief te bevestigen. Een gezamenlijk onderzoek van de twee telescopen maakte het mogelijk om elke twijfel over een mogelijke meetfout weg te nemen. Het resultaat werd op 6 februari gepubliceerd in het tijdschrift Astrofysische dagboekbrievenHet suggereert dat ons huidige model van het universum mogelijk een fundamentele herziening nodig heeft.

Adam Ries, hoogleraar natuurkunde en astronomie aan de Johns Hopkins University en winnaar van de Nobelprijs voor natuurkunde 2011 voor zijn ontdekkingDonkere energieDonkere energieHij legt uit: ” Als we de meetfouten eruit halen, blijft er de reële en opwindende mogelijkheid over dat we het universum verkeerd hebben begrepen “.

Twee methoden, twee verschillende metingen

daar Hubble-constanteHubble-constanteWat de uitdijingssnelheid van het heelal beschrijft, kan op twee manieren worden berekend. De eerste methode bestudeert fluctuaties in Kosmische microgolfachtergrondKosmische microgolfachtergrondwat kort daarna overbleef van het lichtgevende universum de grote explosiede grote explosiewerd eerder gevangen genomen Planck-satellietPlanck-satelliet Tussen 2009 en 2013. Deze benadering suggereerde een waarde voor de Hubble-constante van ongeveer 67 kilometer per seconde per megaparsec (km/s/Mpc).

Er wordt gebruik gemaakt van de tweede methode Variabele sterrenVariabele sterren CepheïdenCepheïden Om een ​​kosmische afstandsschaal te creëren, werden verschillende resultaten opgeleverd. Cepheïden, wie helderheidhelderheid En de herhalingherhaling De puls varieert afhankelijk van de grootte, waardoor… Astronomie wetenschappersAstronomie wetenschappers Om de absolute helderheid ervan te meten, en deze te vergelijken met de waargenomen helderheid, om de afstand daartussen te bepalen. Volgens de metingen van Reiss en zijn team duidt deze methode op een uitdijingssnelheid van ongeveer 74 km/s/megaparsec, wat veel hoger is dan de snelheid die is afgeleid van kosmische microgolfachtergrondwaarnemingen.

Een crisis in de kosmologie

Dit verschil tussen de twee berekeningsmethoden heeft tot dit feit geleid David GrossDavid GrossEen andere Nobelprijswinnaar beschreef het tijdens een conferentie in 2019 op de conferentie als een ‘crisis’ Kavli Instituut voor Theoretische Fysica In Californië. Het onvermogen om deze twee waarden met elkaar te verzoenen suggereert dat onze huidige theorieën over het universum, misschien inclusief ons begrip van donkere energie en… Donkere materieDonkere materiekan onvolledig of onnauwkeurig zijn.

Om deze metingen te verbeteren, hebben Rees en zijn collega’s in 2023 in vijf jaar tijd nog eens 1.000 Cepheid-sterren waargenomen. SterrenstelselsSterrenstelsels Dalt tot 130 miljoenLichtjaarLichtjaar in de aarde. Door hun gegevens te vergelijken met die verkregen door Hubble, bevestigden de astronomen de betrouwbaarheid van hun eerdere metingen van de Hubble-constante, en sloten ze dus uit dat meetfouten de oorzaak waren van de waargenomen spanning.

Implicaties en toekomstvisies

Bevestiging van de Hubble-inspanning door de James Webb Hubble-telescoop roept fundamentele vragen op over ons begrip van het universum. Voortgezet onderzoek is nodig om de implicaties van deze bevindingen te onderzoeken en nieuwe theorieën te testen die deze discrepanties kunnen verklaren.

De resultaten die zijn verkregen dankzij de samenwerking tussen de James Webb-ruimtetelescoop en Hubble laten zien dat in plaats van de mysteries van het universum op te lossen, elke nieuwe wetenschappelijke ontdekking de wereld een beetje meer lijkt te openen. deurdeur Naar het onbekende. Deze situatie benadrukt niet alleen het belang van voortgezet wetenschappelijk onderzoek, maar benadrukt ook het opwindende potentieel voor het ontdekken van voorheen onontdekte aspecten van ons universum.

Kort! Het universum blijft ons verrassen en de grenzen van onze kennis uitdagen. De Hubble-inspanning blijft een nederige herinnering aan ons gedeeltelijke begrip van het universum, en vormt dus een uitdaging voor de mondiale wetenschappelijke gemeenschap om de kosmologie zoals wij die kennen te heroverwegen, in twijfel te trekken en uiteindelijk opnieuw te definiëren.