การวัดใหม่ที่ใช้กับไฟล์กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์-jwst) ได้ทำให้การโต้เถียงทางวิทยาศาสตร์ของความตึงเครียดฮับเบิลลึกซึ้งยิ่งขึ้น - แนะนำว่าอาจไม่มีอยู่จริง
เป็นเวลาหลายปีที่นักดาราศาสตร์พบว่าจักรวาลดูเหมือนจะขยายตัวด้วยความเร็วที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับว่าพวกเขามองหาที่ใด การวัดบางอย่างเห็นด้วยกับความเข้าใจที่ดีที่สุดในปัจจุบันของจักรวาลในขณะที่คนอื่นขู่ว่าจะทำลายมัน-
เมื่อ JWST มาออนไลน์ในปี 2565 ทีมนักวิจัยคนหนึ่งใช้ความแม่นยำเป็นประวัติการณ์ของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเพื่อยืนยันความตึงเครียดที่มีอยู่- แต่ตามผลลัพธ์ใหม่จากทีมนักวิทยาศาสตร์ที่แตกต่างกันความตึงเครียดของฮับเบิลอาจเกิดขึ้นจากข้อผิดพลาดในการวัดและเป็นภาพลวงตาหลังจากทั้งหมด ถึงกระนั้นผลลัพธ์เหล่านี้ก็ยังไม่ชัดเจน
“ ผลลัพธ์ของเราสอดคล้องกับแบบจำลองมาตรฐาน แต่พวกเขาไม่ได้แยกแยะว่ามีความตึงเครียดเช่นกัน” ผู้เขียนนำการศึกษาเวนดี้ฟรีแมนนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยชิคาโกบอกกับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิต "[ประสบการณ์] อาจเป็นสิ่งที่ใกล้เคียงที่สุดกับรถไฟเหาะ - มันน่าตื่นเต้น แต่มีช่วงเวลาเหล่านี้เมื่อคุณต้องปีนเขาอีกครั้ง"
ปัญหาฮับเบิล
ปัจจุบันมีวิธีการมาตรฐานทองคำสองวิธีสำหรับการหาค่าคงที่ฮับเบิลค่าที่อธิบายอัตราการขยายตัวของจักรวาล ครั้งแรกที่เกี่ยวข้องกับความผันผวนเล็กน้อยในพื้นหลังไมโครเวฟจักรวาล - ที่ระลึกโบราณของแสงแรกของจักรวาลที่ผลิตเพียง 380,000 ปีหลังจากบิ๊กแบง-
ที่เกี่ยวข้อง:'มันอาจจะลึกซึ้ง': นักดาราศาสตร์เวนดี้ฟรีแมนพยายามแก้ไขจักรวาลอย่างไร
หลังจากการทำแผนที่ไมโครเวฟนี้ใช้สำนักงานอวกาศยุโรปPlanck ดาวเทียมนักจักรวาลวิทยาอนุมานค่าคงที่ฮับเบิลประมาณ 46,200 ไมล์ต่อชั่วโมงต่อล้านปีแสงหรือประมาณ 67 กิโลเมตรต่อวินาทีต่อ megaparsec (km/s/mpc) สิ่งนี้ข้างๆการวัดอื่น ๆ ของจักรวาลยุคแรกสอดคล้องกับการทำนายเชิงทฤษฎี
วิธีที่สองทำงานในระยะทางใกล้ชิดและในชีวิตต่อมาของจักรวาลโดยใช้ดาวที่เต้นเป็นจังหวะที่เรียกว่าตัวแปร CSPEID- ดาวเซเฟอิดกำลังจะตายอย่างช้าๆและชั้นนอกของก๊าซฮีเลียมเติบโตและหดตัวลงเมื่อพวกเขาดูดซับและปล่อยรังสีของดาวทำให้พวกมันสั่นไหวเป็นระยะเหมือนโคมไฟสัญญาณที่อยู่ห่างไกล
เมื่อเซเฟอิดสว่างขึ้นพวกมันจะเต้นช้าลงทำให้นักดาราศาสตร์สามารถวัดความสว่างที่แท้จริงของดาวได้ โดยการเปรียบเทียบความสว่างนี้กับความสว่างที่สังเกตได้นักดาราศาสตร์สามารถโซ่เซเฟอิดได้ใน "บันไดระยะทางจักรวาล"เข้าสู่อดีตของจักรวาล-
เมื่อเร็ว ๆ นี้Adam Riessศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัย Johns Hopkins และทีมของเขาวัดค่าคงที่ฮับเบิลโดยใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและ JWST พวกเขาพบว่ามีมูลค่าสูงมาก73.2 km/s/mpc- ดังนั้นความตึงเครียดความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างวิธีการวัดอัตราการขยายตัวในจักรวาลยุคแรกและผู้ที่อยู่ในความทันสมัยมากขึ้นถูกยึด
แต่Freedman ก่อนหน้านี้แนะนำฝุ่นก๊าซและดาวอื่น ๆ นั้นสามารถกำจัดการวัดความสว่างของเซเฟอิดได้สร้างลักษณะที่ปรากฏของความคลาดเคลื่อนที่ไม่มีใครเลย
ในการศึกษาใหม่เพื่อหยอกล้อข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบที่เป็นไปได้ใน Cepheid Crowding, Freedman และเพื่อนร่วมงานของเธอได้รับการฝึกฝน JWST เมื่อวันที่ 11 กาแลคซีใกล้เคียงที่มีประเภท IA Supernovae วัดระยะทางและทอดสมอพวกเขาไปยังบันไดระยะไกลอิสระสามแห่งที่มีความสว่างภายใน และดาวยักษ์สีแดงสีแดงมาตรฐานอีกสองดวงที่รู้จักกันในชื่อ "Tip-the-the-red-giant-branch-branch" (TRGB) ดาวและดาวยักษ์ asymptotic ยักษ์ (JAGB)
ผลลัพธ์ของพวกเขาทำให้งง ดาว TRGB และ JAGB ให้ผลลัพธ์คงที่ฮับเบิลที่ 69.85 km/s/mpc และ 67.96 km/s/mpc ตามลำดับ แต่ Cepheids กลับ 72.04 km/s/mpc, จำลองความตึงเครียดของฮับเบิล - แม้ว่าจะน้อยกว่าผลลัพธ์ที่เกิดจาก Riess สำหรับ Freedman และเพื่อนร่วมงานของเธอนี่เป็นคำใบ้ที่เป็นไปได้ว่าการวัด cepheid อาจมีข้อผิดพลาดที่ไม่รู้จักระบบ
จุดจบของความตึงเครียดฮับเบิล?
แต่นักวิทยาศาสตร์ทุกคนไม่เห็นด้วยกับข้อสรุปของการศึกษา เมื่อถูกถามเกี่ยวกับการค้นพบใหม่ Riess แนะนำผลลัพธ์ที่ไม่ตรงกันอาจเป็นเพราะฟรีดแมนและตัวอย่างทีมของเธอนั้นเล็กเกินไป
พวกเขาได้รับค่าคงที่ฮับเบิลที่ต่ำกว่าเพราะตัวอย่างที่พวกเขาเลือกให้ค่าคงที่ฮับเบิลที่ต่ำกว่าไม่ว่าคุณจะวัดด้วย JWST หรือ HST [กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล] หรือเซเฟอิด, JAGB หรือ TRGB เพราะซูเปอร์โนวาในโฮสต์ "พวกเขาเลือกตัวอย่างที่เล็กมาก ... และพวกเขาเลือกสิ่งเหล่านี้จากหางไม่ใช่กลางของการกระจาย"
แต่เสรีนิยมตอบโต้จุดนี้ แม้ว่าตัวอย่างอาจมีขนาดเล็กเกินไปที่จะอธิบายระยะทางของดาวอย่างเต็มรูปแบบเธอกล่าวว่าผลลัพธ์อาจหมายถึงการวัดของดาวเซเฟอิดที่อยู่ไกลออกไปนั้นมีข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบ
เพื่อทำการวัดดาว Cepheid "คุณกำลังทำการแก้ไขอย่างมากและพวกเขาไม่ได้แก้ไขเล็ก ๆ น้อย ๆ " Freedman กล่าว "และถ้าคุณเข้าใจผิดคุณจะได้สี [ดาว] ผิดคุณจะได้รับการแก้ไขฝุ่นผิดคุณจะได้รับการแก้ไขความเป็นโลหะผิดเอฟเฟกต์เหล่านี้เป็น covariant และพวกเขาอาจมีผลกระทบที่ใหญ่กว่ามาก
Freedman เชื่อว่าคำตอบคือการวัดมากขึ้นอาจมีบางคนที่มีดาวประเภทเพิ่มเติม เธอคาดว่างานนี้จะแล้วเสร็จในอีกสองปีข้างหน้า แต่การวัดเพิ่มเติมจะแก้ไขปัญหาหรือเพิ่มเข้าไปถูกถกเถียงกัน-
“ เราอยู่ท่ามกลางสิ่งนี้และมีอีกมากที่จะมา” ฟรีดแมนกล่าว "[JWST] เป็นเครื่องจักรที่ยอดเยี่ยมและเป็นสิ่งที่เราต้องได้รับในบางประเด็นเหล่านี้มันเป็นเวลาที่ดีที่จะได้ทำงานนี้"
