Космічний телескоп «Джеймс Вебб» допоміг розв’язати «найбільшу кризу в космології», а саме показати, що локальний Всесвіт розширюється зі швидкістю близько 70 кілометрів на секунду на мегапарсек. Це вдалося зробити, вимірюючи випромінювання від червоних гігантів, гігантських вуглецевих зір та Цефеїд — зір, чия яскравість змінюється з часом. Дослідження опублікували на сайті препринтів arXiv.
Галактика NGC 3972, в якій багато зірок того типу, які науковці використовували в дослідженні. NASA, ESA, A. Riess / STScI / JHU
Як розрахували швидкість розширення всесвіту?
Науковці застосували телескоп «Джеймс Вебб», щоб виміряти сталу Габбла — вона характеризує прискорення, з яким розширюється всесвіт. Раніше сталу Габбла обчислювали за даними з раннього Всесвіту, такими як залишкове мікрохвильове випромінювання та баріонні акустичні коливання, або ж коливання в густині матерії. Згідно з ними, Всесвіт розширювався з прискоренням 67,4 кілометра на секунду на мегапарсек. А спостереження за ближчими об’єктами, такими як Цефеїди та наднові типу Ia, дають інші значення — близько 74 кілометрів на секунду на мегапарсек.
Результати нового вимірювання показали, що червоні гіганти TRGB дають значення сталої Габбла 69,85 кілометрів на секунду на мегапарсек, гігантські вуглецеві зорі, які вперше використали для точного вимірювання відстаней у Всесвіті, — 67,96 кілометрів на секунду на мегапарсек, а змінні зірки Цефеїди — 72,05. Усі ці значення узгоджуються між собою і дають меншу похибку, ніж була досі. Це відкриття допоможе подолати розбіжності в результатах різних вимірювань швидкості розширення Всесвіту, відомі як напруга Габбла, і наблизити науковців до вирішення цієї проблеми та розуміння еволюції Всесвіту.
Як ще досліджують розширення Всесвіту
🔭 Раніше телескопу «Джеймс Вебб» вдалося виявити дві наднові, світло яких викривляє галактика на шляху між ними і Землею. Це допоможе уточнити моделі еволюції Всесвіту.
🌟 Інтерферометр CHARA дослідив Полярну зірку й уточнив її розмір і яскравість. Цю зірку використовують для вимірювання відстаней у Всесвіті.
🛰 У 2022 році телескоп «Габбл» завершив вимірювання сталої Габбла, спостерігаючи за 42 галактиками та визначаючи відстань до них за Цефеїдами.