Δεδομένα από το τηλεσκόπιο James Webb επιβεβαιώνουν σφάλμα στον υπολογισμό της κοσμικής διαστολής και πρόκληση της φυσικής
Οι αστρονόμοι έχουν χρησιμοποιήσει τις δυνατότητες παρατήρησης υπέρυθρων του Telescópio Espacial James Webb για να επικυρώσουν ένα από τα μεγαλύτερα άγνωστα στη σύγχρονη επιστήμη. Οι πιο πρόσφατες αναλύσεις επιβεβαιώνουν ότι το τοπικό σύμπαν διαστέλλεται με ταχύτητα σημαντικά υψηλότερη από αυτή που προβλέπουν τα θεωρητικά μοντέλα που βασίζονται στον αρχέγονο σύμπαν. Η επικύρωση Essa ουσιαστικά εξαλείφει την πιθανότητα σφαλμάτων μέτρησης σε προηγούμενα όργανα και υποδηλώνει ότι το τρέχον κοσμολογικό μοντέλο χρειάζεται επείγουσα αναθεώρηση.
Η διαφορά, γνωστή τεχνικά ως Tensão από Hubble, αψηφά τις προβλέψεις που έγιναν από την κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου μικροκυμάτων. Mesmo με την άνευ προηγουμένου ακρίβεια του Webb, οι αριθμοί δεν συγκλίνουν, υποδεικνύοντας ότι κάτι θεμελιώδες για τη φύση του σύμπαντος δεν έχει ακόμη κατανοηθεί. Η εμμονή αυτής της διαφωνίας ενισχύει την υπόθεση ότι μπορεί να χρειαστεί «νέα φυσική» για να εξηγήσει την εξέλιξη του σύμπαντος.
Απόκλιση στους ρυθμούς ταχύτητας
Η επιστημονική κοινότητα εργάζεται με δύο βασικά σύνολα δεδομένων που, θεωρητικά, θα πρέπει να ευθυγραμμιστούν. Από τη μία πλευρά, οι μετρήσεις που βασίζονται στο νεαρό σύμπαν, που καταγράφηκαν από τον δορυφόρο Planck, προβάλλουν έναν συντηρητικό ρυθμό διαστολής. Do άλλες, άμεσες παρατηρήσεις κοντινών γαλαξιών δείχνουν έναν πολύ πιο επιταχυνόμενο διαχωρισμό.
Οι καταγεγραμμένες τιμές παρουσιάζουν μια στατιστική διαφορά που δεν μπορεί πλέον να αγνοηθεί:
– Το τοπικό σύμπαν διαστέλλεται με ρυθμό περίπου 73 έως 74 km/s ανά megaparsec.
– Οι προβολές που βασίζονται στο πρώιμο σύμπαν δείχνουν μόνο 67 έως 68 km/s ανά megaparsec.
Αυτό το χάσμα της τάξης του 8% παραμένει σταθερό ακόμη και μετά την εξάλειψη των συστηματικών αβεβαιοτήτων. Το James Webb, παρατηρώντας τα ίδια αστέρια που παρακολουθούσε το τηλεσκόπιο Hubble για δεκαετίες, απέδειξε ότι οι αρχικές μετρήσεις ήταν σωστές, αποκλείοντας τις αστοχίες οργάνων ως την αιτία του προβλήματος.
Αποφασιστική τεχνολογία υπέρυθρων
Η συνεισφορά του James Webb ήταν θεμελιώδης στη βελτίωση της λεγόμενης «σκάλας κοσμικής απόστασης». Το παρατηρητήριο εστίασε στο Cefeidas, αστέρια που πάλλονται σε τακτά διαστήματα, και σε σουπερνόβα του τύπου Ia, που χρησιμοποιούνται ως σημεία αναφοράς για τη μέτρηση των διαγαλαξιακών αποστάσεων. Η υπέρυθρη όραση Sua μας επέτρεψε να δούμε μέσα από τη διαστρική σκόνη που θα μπορούσε να παραμορφώσει το φως από αυτά τα αντικείμενα.
Μειώνοντας τον οπτικό θόρυβο και απομονώνοντας το φως των αστεριών με ανώτερη ακρίβεια, το τηλεσκόπιο παρείχε καθαρά δεδομένα που επιβεβαιώνουν προηγούμενες μελέτες. Το περιθώριο λάθους έχει μειωθεί δραστικά, μετατρέποντας αυτό που προηγουμένως θα μπορούσε να θεωρηθεί τεχνική ανακρίβεια σε συγκεκριμένο παρατηρητικό γεγονός.
Τυπική αναθεώρηση προτύπου
Η επιβεβαίωση αυτής της ανωμαλίας αναγκάζει τους φυσικούς να εξετάσουν τροποποιήσεις στο μοντέλο Lambda-CDM, το οποίο είναι η βάση της τρέχουσας κοσμολογίας. Η ύπαρξη σκοτεινής ενέργειας που είναι πιο δυναμική από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως, ή ακόμα και άγνωστες αλληλεπιδράσεις μεταξύ της σκοτεινής ύλης και της ακτινοβολίας, εμφανίζονται ως εύλογες εξηγήσεις για την επιπλέον επιτάχυνση που παρατηρήθηκε.
Οι επιστήμονες διερευνούν τώρα εάν η σκοτεινή ενέργεια μπορεί να μεταβλήθηκε κατά τη διάρκεια του κοσμικού χρόνου, ενεργώντας διαφορετικά λίγο μετά το Big Bang σε σύγκριση με σήμερα. Η γραμμή έρευνας Outra υποδηλώνει την ύπαρξη ακόμη μη ανιχνευμένων υποατομικών σωματιδίων που θα μπορούσαν να επηρεάσουν τον ρυθμό διαστολής.
Το επίκεντρο των επόμενων αποστολών θα είναι η κατανόηση του μηχανισμού πίσω από αυτήν την επιτάχυνση. Με τη βεβαιότητα ότι οι αριθμοί είναι σωστοί, η αναζήτηση σταματά να αφορά τη βαθμονόμηση τηλεσκοπίων και γίνεται για την ανακάλυψη των κρυμμένων στοιχείων που διέπουν τη δομή του σύμπαντος.

















