Скорость расширения Вселенной продолжает озадачивать астрономов
Загадочная природа нашей Вселенной таит в себе множество загадок, и ни одна из них не является более сложной, чем "напряженность Хаббла" - несоответствие в скорости расширения Вселенной.
Ученые давно занимаются этим вопросом, который ставит предполагаемую скорость расширения, основанную на условиях ранней Вселенной и нашем нынешнем понимании, против более высоких скоростей, наблюдаемых с помощью современных телескопов. Это разногласие указывает либо на пробелы в наших знаниях физики, либо на возможные неточности в измерениях.
Хаббл против Планка: Космическое расхождение
Космический телескоп НАСА "Хаббл", ветеран космических наблюдений на протяжении трех десятилетий, сыграл важную роль в измерении расширения Вселенной. Однако его результаты постоянно расходятся с предсказаниями, полученными на основе данных, собранных миссией Европейского космического агентства Planck, которая изучает самый ранний свет Вселенной.
Это несоответствие поднимает фундаментальный вопрос: Стоим ли мы на пороге новой физики или просто имеем дело с ошибками в наших измерениях?
Сотрудничество между "Хабблом" и космическим телескопом НАСА "Джеймс Уэбб" приблизило нас к ответу на этот вопрос. Объединив свои возможности, эти обсерватории расширили наше представление о скорости расширения Вселенной, предположив, что аномалия может быть вызвана не ошибками измерений.
"Если свести на нет ошибки измерений, остается реальная и захватывающая возможность того, что мы неправильно понимаем Вселенную", - заявил Адам Рисс, лауреат Нобелевской премии по физике из Университета Джонса Хопкинса, сыгравший ключевую роль в открытии ускорения расширения Вселенной за счет "темной энергии".
Глубокое погружение в процесс расширения Вселенной
Первоначальная перекрестная проверка, проведенная "Уэббом" в 2023 году, подтвердила точность наблюдений "Хаббла", опровергнув мнение о том, что невидимые ошибки могут объяснять хаббловскую напряженность.
Это особенно важно для изучения переменных звезд Цефеид - важнейших космических ориентиров для измерения расстояний во Вселенной.
Команда SH0ES (Сверхновая H0 для уравнения состояния темной энергии) во главе с Риессом использовала "Уэбб" для наблюдения этих звезд в том же диапазоне, что и "Хаббл", что позволило с высокой степенью уверенности исключить ошибку измерения как причину расхождения.
Совместное предприятие Хаббла и Джеймса Уэбба
Это начинание подчеркнуло сильные стороны обоих телескопов. Многолетние наблюдения Хаббла сыграли решающую роль в создании "лестницы космических расстояний" - ряда методов измерения расстояний во Вселенной.
Однако по мере углубления в космос задача усложняется из-за таких факторов, как звездное скопление и промежуточная пыль, которые могут размывать сигналы от далеких звезд.
Здесь на помощь приходит превосходное инфракрасное зрение "Уэбба", которое проникает сквозь пыль и четко различает отдельные Цефеиды даже в переполненных звездных полях.
Сочетание "Уэбба" и "Хаббла" дает нам лучшее из двух миров, - объясняет Рисс, - обеспечивая надежность наших измерений по мере углубления в космос".
Благодаря новым наблюдениям мы получили возможность наблюдать такие далекие галактики, как NGC 5468, расположенную на расстоянии 130 миллионов световых лет, и охватывающую весь диапазон, ранее измеренный "Хабблом".
Следующие шаги: От Нэнси Грейс Роман до Евклида
Эта веха подтверждает точность наших космических измерений и создает основу для будущих исследований, проводимых такими обсерваториями, как космический телескоп НАСА "Нэнси Грейс Роман" и обсерватория ЕКА "Евклид". Эти миссии направлены на дальнейшее изучение темной энергии и ее роли в расширении Вселенной.
В настоящее время лестница космических расстояний, тщательно откалиброванная Хабблом и Уэббом, закрепляет один конец нашего понимания в точке наблюдаемой Вселенной.
В то же время измерения Планка, проведенные в самом начале существования Вселенной, удерживают другой конец. Преодоление огромного временного разрыва между этими двумя точками остается неизведанным путешествием.
"Нам нужно выяснить, не упускаем ли мы чего-нибудь в том, как соединить начало Вселенной и сегодняшний день", - заключил Рисс, подчеркнув, что поиски разгадки тайн космического расширения продолжаются.
Таким образом, совместная работа космических телескопов НАСА "Хаббл" и "Джеймс Уэбб" приблизила нас к пониманию неуловимого "хаббловского натяжения" и поставила под сомнение давние предположения о скорости расширения Вселенной.
Скрупулезно подтверждая точность космических измерений и с высокой степенью уверенности исключая ошибки, эти наблюдения открывают дверь к дразнящей возможности того, что наше понимание космоса может потребовать фундаментального пересмотра.
Мы стоим на пороге новых открытий, а будущие миссии готовы продолжить изучение влияния темной энергии, и поиски разгадки тайн Вселенной продолжаются, обещая изменить наше представление о космосе с самых ранних его моментов и до наших дней.
