Tเขา JWST ได้ยืนยันผลลัพธ์ของกล้องโทรทรรศน์ที่น้อยกว่าว่าจักรวาลกำลังขยายตัวเร็วแค่ไหน แทนที่จะตั้งถิ่นฐานในการถกเถียงเรื่องฟิสิกส์สิ่งนี้ทำให้สิ่งต่าง ๆ แย่ลงเพราะการวัดก่อนหน้านี้ขัดแย้งกับสิ่งที่นักดาราศาสตร์คิดว่าควรจะเกิดขึ้นตามเสียงสะท้อนของบิ๊กแบง- นี่ (อาจ) ไม่ได้หมายความว่าเราต้องทิ้งสิ่งที่เราคิดว่าเรารู้เกี่ยวกับจักรวาลวิทยามากที่สุดการเรียกร้องบทความยอดนิยมแต่มันทำให้เกิดปัญหาสำคัญในการแก้ปัญหา
นักดาราศาสตร์ได้มาพร้อมกับวิธีการหลายอย่างในการพิจารณาว่าจักรวาลกำลังขยายตัวเร็วแค่ไหนการวัดที่มีนัยสำคัญสำหรับอายุและอนาคตของจักรวาล ในขั้นต้นสิ่งเหล่านี้มาพร้อมกับความไม่แน่นอนที่กว้างและในขณะที่การคาดการณ์หลักแตกต่างกันแถบข้อผิดพลาดซ้อนทับกันดังนั้นจึงไม่ต้องกังวลมากเกินไป
อย่างไรก็ตามเมื่อเครื่องมือของเราดีขึ้นและจำนวนแหล่งที่ศึกษาเพิ่มขึ้นความคลาดเคลื่อนก็ไม่หายไป ตอนนี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อ“ความตึงเครียด” อ้างอิงถึงไฟล์ค่าคงที่ฮับเบิลจำนวนที่กำหนดความสัมพันธ์ระหว่างระยะทางและความเร็วของวัตถุที่อยู่ห่างไกล
JWST สามารถทำการวัดที่สำคัญได้อย่างใดอย่างหนึ่งระยะทางไปยังกาแลคซีที่ห่างไกลและมีความแม่นยำมากกว่าเครื่องมืออื่น ๆ บางทีนักดาราศาสตร์บางคนคิดว่ามันจะให้คำตอบใกล้กับที่ได้รับในวิธีอื่น ๆ แก้ไขความตึงเครียดของฮับเบิล แต่มันได้สำรองผลลัพธ์จากกล้องโทรทรรศน์อื่น ๆ
“ คุณเคยดิ้นรนเพื่อดูสัญญาณที่อยู่ตรงขอบวิสัยทัศน์ของคุณหรือไม่มันพูดอะไร? มันหมายความว่าอย่างไร? แม้จะมีกล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังที่สุดนักดาราศาสตร์ 'สัญญาณ' ต้องการอ่านดูเล็กมากคำแถลง- Riess แบ่งปันรางวัลโนเบลฟิสิกส์ปี 2011 เพื่อแสดงให้เห็นถึงการขยายตัวของจักรวาลกำลังเร่ง-
“ นักจักรวาลวิทยาที่ต้องการอ่านเป็นสัญญาณ จำกัด ความเร็วของจักรวาลที่บอกเราว่าจักรวาลขยายตัวเร็วแค่ไหน - ตัวเลขที่เรียกว่าค่าคงที่ฮับเบิล” Riess อธิบาย “ สัญลักษณ์ของเราถูกเขียนลงในดวงดาวในกาแลคซีที่ห่างไกลความสว่างของดาวบางดวงในกาแลคซีเหล่านั้นบอกเราว่าพวกเขาอยู่ไกลแค่ไหนและทำให้แสงนี้มีเวลามากแค่ไหนที่แสงนี้เดินทางไปถึงเรา
Riess ได้รับรางวัลของเขาในการช่วยทำการวัดนี้โดยใช้ประเภท ia supernovasซึ่งความสว่างที่แท้จริงที่จุดสูงสุดของพวกเขาสอดคล้องกันมาก อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ต้องการการรอให้ซูเปอร์โนวาประเภทที่ถูกต้องระเบิด ดาวที่รู้จักกันในชื่อตัวแปร Cepheid เป็นทางเลือกซึ่งมีความอุดมสมบูรณ์มากขึ้น
ความสว่างของตัวแปร cepheid นั้นเกี่ยวข้องกับอัตราที่ขยายและสัญญาซึ่งให้การวัดที่เราสามารถใช้ในการคำนวณระยะทางได้อีกครั้ง ตัวแปร Cepheid ให้หมึกเป็นครั้งแรกของเราขนาดของจักรวาลเผยให้เห็นว่ากาแลคซีที่อยู่ห่างไกลนั้นอยู่ไกลเกินกว่าทางช้างเผือก
อย่างไรก็ตามไม่สว่างเท่าซุปเปอร์โนวา แต่ไม่สามารถมองเห็นตัวแปร cepheid ในกาแลคซีที่ห่างไกลที่สุดได้ อย่างไรก็ตามหลายร้อยล้านปีแสงออกไปอย่างไรก็ตามพวกเขาสามารถปรับเทียบการวัดซูเปอร์โนวาให้ความแม่นยำเป็นพิเศษ แต่ถ้าเราสามารถแยกแยะพวกเขาจากดาวธรรมดาใกล้เคียง
JWST ทำงานที่ความยาวคลื่นซึ่งง่ายกว่าที่จะทำในช่วงฮับเบิลและ Riess และเพื่อนร่วมงานใช้สิ่งนี้เพื่อวัดมากกว่า 320 Cepheids บางคนอยู่ในกาแลคซี NGC 4258 และ NGC 5584 ซึ่งเป็นเจ้าภาพ Supernova ล่าสุด
การวัดของพวกเขาแสดงให้เห็นว่าการขาดความมั่นใจในความแม่นยำของฮับเบิลนั้นไม่ได้รับการรับรอง - มันวัดกาแลคซีเหล่านี้ได้ดีมาก อย่างไรก็ตามสิ่งที่กล้องโทรทรรศน์อวกาศทั้งสองค้นพบนั้นไม่ได้อยู่ในขั้นตอนการคาดการณ์ตามพื้นหลังไมโครเวฟของจักรวาล
ความตึงเครียดของฮับเบิลยังคงไม่ได้รับการแก้ไข
“ ความเป็นไปได้ที่น่าตื่นเต้นที่สุดคือความตึงเครียดคือเบาะแสเกี่ยวกับสิ่งที่เราขาดหายไปในความเข้าใจเกี่ยวกับจักรวาล” Riess กล่าวเสริม "มันอาจบ่งบอกถึงการปรากฏตัวของพลังงานมืดที่แปลกใหม่สสารมืดที่แปลกใหม่การแก้ไขเพื่อความเข้าใจของเราเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงหรือการปรากฏตัวของอนุภาคหรือสนามที่เป็นเอกลักษณ์" ราวกับว่าพลังงานมืดธรรมดาและสสารมืดไม่ได้ทำให้งงพอ
สี่ศตวรรษต่อมาเช็คสเปียร์ยังคงถูกต้อง: มีที่นั่นเป็นสิ่งต่าง ๆ ในสวรรค์และโลกมากกว่าที่จะฝันถึงในปรัชญาของทุกคนรวมถึง Horatio
การศึกษาได้รับการยอมรับโดยวารสารดาราศาสตร์และ preprint มีให้ที่arxiv.org-
เวอร์ชันก่อนหน้าของบทความนี้ได้รับการเผยแพร่ในเดือนกันยายน 2566
