ข้อสังเกตใหม่ที่เกิดขึ้นโดย-) ได้ประสานข้อสังเกตที่แปลกประหลาดที่สุดอย่างหนึ่งในฟิสิกส์ทั้งหมดเข้าด้วยกัน นั่นคือเอกภพขยายตัวด้วยความเร็วที่แตกต่างกันตลอดช่วงชีวิตที่แตกต่างกัน
ปริศนาที่เรียกว่าความตึงเครียดของฮับเบิล ทำให้เกิดการถกเถียงกันในหมู่นักดาราศาสตร์ที่อาจเปลี่ยนแปลงหรือพลิกสถานการณ์ไปโดยสิ้นเชิง
ในปี 2562 การตรวจวัดโดยยืนยันว่าปัญหามีจริง จากนั้นในปี 2023 และ 2024 การวัดที่แม่นยำยิ่งขึ้นจาก JWST-
ขณะนี้ การตรวจวัดเพิ่มเติมได้ใช้ตัวอย่างข้อมูล JWST ที่ใหญ่ที่สุดที่เก็บรวบรวมในช่วงสองปีแรกในอวกาศเพื่อแก้ไขปัญหาต่อไป ฟิสิกส์ใหม่ที่สามารถตอบปริศนานี้ยังคงไม่ชัดเจน แต่ตามที่นักวิจัยได้สรุปไว้ในรายงานที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 9 ธันวาคมในวารสารดาราศาสตร์ฟิสิกส์ความตึงเครียดไม่ได้ไปไหน
“ยิ่งเราทำงานมากเท่าไรก็ยิ่งเห็นได้ชัดว่าสาเหตุนั้นเป็นสิ่งที่น่าสนใจมากกว่าข้อบกพร่องของกล้องโทรทรรศน์ แต่ดูเหมือนว่าจะเป็นคุณลักษณะในจักรวาล” ผู้เขียนรายงานการศึกษาหลักและผู้ได้รับรางวัลโนเบลอดัม รีสศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์และดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัย Johns Hopkins กล่าวกับ WordsSideKick.com "[The] ขั้นตอนต่อไปมีมากมาย จำเป็นต้องมีข้อมูลเพิ่มเติมในหลายด้านและแนวคิดใหม่ๆ"
ที่เกี่ยวข้อง:
มีวิธีมาตรฐานทองคำสองวิธีในการหาค่าคงที่ของฮับเบิล ซึ่งเป็นค่าที่ใช้วัดความเร็วของการขยายตัวของเอกภพ วิธีแรกทำได้โดยการวัดความผันผวนเล็กน้อยในพื้นหลังไมโครเวฟของจักรวาล ซึ่งเป็นภาพโบราณของแสงแรกในจักรวาลที่เกิดขึ้นเพียง 380,000 ปีหลังจากการกำเนิด-
หลังจากวาดแผนที่เสียงฟู่ของไมโครเวฟนี้โดยใช้ดาวเทียมพลังค์ นักจักรวาลวิทยาสรุปค่าคงที่ของฮับเบิลที่ประมาณ 46,200 ไมล์ต่อชั่วโมงต่อล้านปีแสง หรือประมาณ 67 กิโลเมตรต่อวินาทีต่อเมกะพาร์เซก (km/s/Mpc) นี้ควบคู่ไปกับการวัดอื่น ๆ ของจักรวาลยุคแรกสอดคล้องกับการคาดการณ์ทางทฤษฎี
วิธีที่สองทำงานในระยะทางที่ใกล้กว่าและในชีวิตบั้นปลายของเอกภพโดยใช้ดาวฤกษ์ที่เต้นเป็นจังหวะที่เรียกว่า- ดาวเซเฟอิดกำลังจะตายอย่างช้าๆ และชั้นนอกของก๊าซฮีเลียมจะเติบโตและหดตัวเมื่อดูดซับและปล่อยรังสีของดาวฤกษ์ ทำให้เกิดการสั่นไหวเป็นระยะๆ เหมือนกับไฟสัญญาณที่อยู่ห่างไกล
เมื่อเซเฟอิดสว่างขึ้น พวกมันจะเต้นช้าลง ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถวัดความสว่างภายในของดวงดาวได้ เมื่อเปรียบเทียบความสว่างนี้กับความสว่างที่สังเกตได้ นักดาราศาสตร์สามารถเชื่อมโยงเซเฟอิดส์เข้ากับ "บันไดระยะทางจักรวาล" เพื่อมองให้ลึกยิ่งขึ้น-
เมื่อวางบันไดนี้ไว้แล้ว และหลังจากยึดความสว่างของเซเฟอิดกับการระเบิดจากซูเปอร์โนวาประเภท Ia แล้ว นักดาราศาสตร์สามารถค้นหาตัวเลขที่แม่นยำสำหรับความเร็วการขยายตัวของจักรวาลได้จากวิธีที่แสงของดาวฤกษ์ที่ริบหรี่ถูกยืดออกหรือเลื่อนไปทางสีแดง ค่าคงที่ฮับเบิลที่ส่งคืนโดยวิธีนี้คือประมาณ 73 กม./วินาที/Mpc ซึ่งเป็นค่าที่อยู่นอกช่วงข้อผิดพลาดของการวัดพลังค์มาก
ที่เกี่ยวข้อง:
นักดาราศาสตร์ได้เสนอคำอธิบายหลายประการเกี่ยวกับสาเหตุของความขัดแย้งนี้ โดยบางคนพยายามล้อเลียนเรื่องนี้ภายในผลลัพธ์ ในขณะเดียวกัน Riess และทีมของเขาก็ได้ประสานความตึงเครียดด้วยและการศึกษาที่ครอบคลุมในวงกว้าง
การศึกษาใหม่นี้เป็นอีกหนึ่งความเชื่อมโยงในสายโซ่นี้ การวิเคราะห์ใหม่ครอบคลุมประมาณหนึ่งในสามของขนาดตัวอย่างของการศึกษาฮับเบิลในปี 2019 โดยใช้ JWST ในการวัดระยะทางเซเฟอิดของกลุ่มตัวอย่างให้มีความแม่นยำภายใน 2% ซึ่งเป็นการปรับปรุงความแม่นยำของฮับเบิลอย่างมากที่ 8-9%
การตรวจสอบผลลัพธ์เหล่านี้กับดาวฤกษ์วัดระยะทางอื่นๆ เช่น ดาวฤกษ์ที่อุดมด้วยคาร์บอนและดาวยักษ์แดงสว่างให้ค่ากลับคืนมาอยู่ที่ 72.6 กม./วินาที/Mpc ทำให้เกือบจะเหมือนกับการวัดดั้งเดิมของฮับเบิล
สิ่งที่อาจทำให้เกิดความไม่ตรงกันอย่างแปลกประหลาดนั้นไม่ชัดเจน ("ฉันหวังว่าฉันจะรู้" Riess กล่าวกับ WordsSideKick.com) แต่การเก็งกำไรนั้นมีอยู่มากมายในหมู่นักดาราศาสตร์
ความเป็นไปได้ประการหนึ่งคือ "มีบางสิ่งที่ขาดหายไปในความเข้าใจของเราเกี่ยวกับจักรวาลในยุคแรกเริ่ม เช่น องค์ประกอบใหม่ของสสารในยุคแรกๆ[ปรากฏการณ์ลึกลับที่ขับเคลื่อนการขยายตัวของจักรวาล] — ที่ทำให้จักรวาลเกิดเหตุการณ์ไม่คาดคิดหลังบิ๊กแบง”มาร์ค คามิออนโคว์สกี้นักจักรวาลวิทยาจากมหาวิทยาลัยจอห์น ฮอปกินส์ ผู้ช่วยคำนวณค่าคงที่ของฮับเบิล และไม่เกี่ยวข้องกับการศึกษาวิจัยนี้กล่าวในแถลงการณ์- “ยังมีแนวคิดอื่นๆ เช่น คุณสมบัติของสสารมืดที่น่าตลก อนุภาคแปลกตา การเปลี่ยนแปลงมวลอิเล็กตรอน หรือสนามแม่เหล็กยุคดึกดำบรรพ์ที่อาจช่วยแก้ปัญหาได้ นักทฤษฎีมีใบอนุญาตให้สร้างสรรค์ผลงานได้”
