James Webb: Το σύμπαν διαστέλλεται με απροσδόκητο ρυθμό
Δεδομένα δύο ετών από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA έχουν πλέον επικυρώσει την προηγούμενη διαπίστωση του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble ότι ο ρυθμός διαστολής του σύμπαντος είναι ταχύτερος - κατά περίπου 8% - από ό,τι θα αναμενόταν με βάση όσα γνωρίζουν οι αστροφυσικοί για τις αρχικές συνθήκες στο σύμπαν και την εξέλιξή του κατά τη διάρκεια δισεκατομμυρίων ετών.
Οι παρατηρήσεις του Webb, του πιο ικανού διαστημικού τηλεσκοπίου που έχει αναπτυχθεί ποτέ, φαίνεται να αποκλείουν την άποψη ότι τα δεδομένα από τον προκάτοχό του Hubble ήταν κατά κάποιο τρόπο ελαττωματικά λόγω σφάλματος του οργάνου.
«Αυτό είναι το μεγαλύτερο δείγμα δεδομένων του τηλεσκοπίου Webb - τα δύο πρώτα χρόνια του στο διάστημα - και επιβεβαιώνει την αινιγματική διαπίστωση από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble με την οποία παλεύουμε εδώ και μια δεκαετία - το σύμπαν διαστέλλεται πλέον ταχύτερα από ό,τι μπορούν να εξηγήσουν οι καλύτερες θεωρίες μας», δήλωσε ο αστροφυσικός Adam Riess του Πανεπιστημίου Johns Hopkins στο Μέριλαντ, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύθηκε τη Δευτέρα στο Astrophysical Journal.
«Ναι, φαίνεται ότι κάτι λείπει από την κατανόησή μας για το σύμπαν», πρόσθεσε ο Riess, βραβευμένος με Νόμπελ Φυσικής το 2011 για τη συν-ανακάλυψη της επιταχυνόμενης διαστολής του σύμπαντος. «Η κατανόησή μας για το σύμπαν περιέχει μεγάλη άγνοια για δύο στοιχεία - τη σκοτεινή ύλη και τη σκοτεινή ενέργεια - και αυτά αποτελούν το 96% του σύμπαντος, οπότε αυτό δεν είναι μικρό ζήτημα».
«Τα αποτελέσματα του Webb μπορούν να ερμηνευτούν ώστε να υποδηλώνουν ότι ίσως υπάρχει ανάγκη να αναθεωρήσουμε το μοντέλο μας για το σύμπαν, αν και είναι πολύ δύσκολο να προσδιορίσουμε τι είναι αυτό προς το παρόν», δήλωσε ο Siyang Li, διδακτορικός φοιτητής αστρονομίας και αστροφυσικής του Johns Hopkins και συν-συγγραφέας της μελέτης.
Η σκοτεινή ύλη, που θεωρείται ότι αποτελεί περίπου το 27% του σύμπαντος, είναι μια υποθετική μορφή ύλης που είναι αόρατη αλλά συμπεραίνεται ότι υπάρχει με βάση τις βαρυτικές επιδράσεις της στη συνηθισμένη ύλη - αστέρια, πλανήτες, φεγγάρια, όλα τα πράγματα στη Γη - η οποία αντιπροσωπεύει περίπου το 5% του σύμπαντος.
Η σκοτεινή ενέργεια, η οποία πιστεύεται ότι αποτελεί περίπου το 69% του σύμπαντος, είναι μια υποθετική μορφή ενέργειας που διαπερνά τεράστιες εκτάσεις του διαστήματος, η οποία αντισταθμίζει τη βαρύτητα και κινεί την επιταχυνόμενη διαστολή του σύμπαντος.
«Υπάρχουν πολλές υποθέσεις που περιλαμβάνουν τη σκοτεινή ύλη, τη σκοτεινή ενέργεια, τη σκοτεινή ακτινοβολία - για παράδειγμα, τα νετρίνα (ένα είδος φανταστικού υποατομικού σωματιδίου) - ή την ίδια τη βαρύτητα που έχει κάποιες εξωτικές ιδιότητες ως πιθανές εξηγήσεις», δήλωσε ο Riess.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τρεις διαφορετικές μεθόδους για να μετρήσουν μια συγκεκριμένη προδοτική μετρική - τις αποστάσεις από τη Γη σε γαλαξίες όπου έχει καταγραφεί ένας τύπος παλλόμενου άστρου που ονομάζεται Κηφείδες. Οι μετρήσεις του Webb και του Hubble ήταν σε αρμονία.
Το γεγονός της Μεγάλης Έκρηξης πριν από 13-14 δισεκατομμύρια χρόνια έδωσε το έναυσμα για την έναρξη του σύμπαντος και έκτοτε διαστέλλεται. Οι επιστήμονες το 1998 αποκάλυψαν ότι αυτή η διαστολή επιταχύνεται, με την υποτιθέμενη αιτία να είναι η σκοτεινή ενέργεια.
Η νέα μελέτη εξέτασε δεδομένα του Webb που καλύπτουν περίπου το ένα τρίτο της πλήρους λίστας του Hubble με τους σχετικούς γαλαξίες. Οι ερευνητές το 2023 ανακοίνωσαν ότι προηγούμενα προσωρινά δεδομένα του Webb επικύρωσαν τα ευρήματα του Hubble.
17°
