Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) meneliti karya saudaranya yang lebih besar, Teleskop Luar Angkasa Hubble. Pengukuran Hubble terhadap laju ekspansi alam semesta sangatlah sempurna, demikian temuan observatorium perintis tersebut, yang semakin meningkatkan apa yang disebut “Ketegangan Hubble“.
Sederhananya, ia mengukur laju perluasan alam semesta, yang ditentukan oleh sifat yang disebut… Konstanta Hubbleasal jangan dijumlahkan.
Terkait: Energi gelap memaksa alam semesta mengembang. Observatorium baru ini mungkin bisa menunjukkan kepada kita cara melakukan hal tersebut
Catatan tangan Latar belakang gelombang mikro kosmik (CMB) radiasi yang menyerupai gambaran alam semesta modern hanya 379.000 tahun setelah kemunculannya. ledakan besar ituAsumsikan bahwa alam semesta saat ini mengembang dengan kecepatan sekitar 67,8 kilometer per detik per juta parsec. Artinya setiap volume ruang adalah satu juta Sebuah parsec (3,26 juta Tahun cahaya) seharusnya meluas dengan kecepatan 67,8 kilometer (42,1 mil) per detik.
Cara alternatif untuk mengukur perluasan ini adalah dengan menaiki tangga jarak kosmik, yang setiap anak tangganya dibentuk oleh penanda astrofisika yang berbeda seperti bintang variabel Cepheid dan bintang Tipe Ia. Supernova. Seberapa terang objek-objek ini dapat memberi tahu kita jaraknya, yang kemudian dapat kita bandingkan Pergeseran merah Nilai untuk menentukan seberapa besar perluasan alam semesta saat cahayanya sampai ke kita. Namun masalahnya adalah metode ini memberi kita nilai konstanta Hubble yang sangat berbeda: sekitar 73,2 kilometer (45,5 mil) per detik per megaparsec.
Perbedaan nyata antara kedua pengukuran inilah yang oleh para kosmolog disebut sebagai ketegangan Hubble. Tidak ada yang tahu mengapa hal ini terjadi, tetapi beberapa hipotesis memerlukan fisika baru untuk menjelaskan paradoks yang tampak.
Salah satu penjelasan yang mungkin adalah adanya kesalahan pengukuran di anak tangga terbawah skala jarak kosmik, yang merupakan rumah bagi variabel Cepheid. Ini adalah bintang-bintang dengan kecerahan yang dapat diprediksi berfluktuasi seiring dengan denyut masuk dan keluarnya bintang. Semakin lama periode pulsa antara momen kecerahan maksimum, semakin besar kecerahan maksimumnya. Hubungan periode dengan luminositas memungkinkan kita menghitung jarak kita dari Bumi secara akurat; Kita bisa mengukur periode denyut untuk menghitung kecerahan maksimum, lalu berdasarkan seberapa terang variabel Cepheid di langit bagi kita, kita bisa mengetahui seberapa jauh jaraknya agar bisa tampak seterang itu.
Namun, ini bukanlah metode yang sepenuhnya aman.
Teleskop Luar Angkasa Hubble dapat mendeteksi variabel Cepheid di galaksi-galaksi jauh, namun semakin jauh jaraknya, semakin sulit membedakannya dengan bintang-bintang lain yang berkerumun di sekitarnya. Oleh karena itu, ada kekhawatiran bahwa bintang-bintang yang belum terselesaikan yang berdekatan dengan variabel Cepheid di galaksi-galaksi jauh ini menambah nilai kecerahan Cepheid, sehingga menciptakan kesalahan pengukuran yang tidak terlihat dan sistematis. Debu antarbintang juga dapat memengaruhi kecerahan variabel Cepheid, sehingga meredupkannya dari pandangan kita di Bumi.
Namun pengukuran baru yang dilakukan dengan Teleskop Luar Angkasa James Webb terhadap lima galaksi yang menampung lebih dari seribu variabel Cepheid telah mengesampingkan kemungkinan kesalahan ini. Penglihatan inframerah JWST mampu menembus debu antarbintang, sementara resolusinya yang lebih besar memungkinkannya menyelesaikan variabel Cepheid dengan sangat jelas sehingga menonjol dari yang lain. Melalui pengukuran Teleskop Luar Angkasa James Webb ini, para astronom yang dipimpin oleh Adam Ries dari Universitas Johns Hopkins menentukan bahwa pengukuran asli Hubble adalah benar.
“Kami sekarang telah mencakup keseluruhan dari apa yang diamati Hubble, dan kami dapat mengesampingkan kesalahan pengukuran sebagai penyebab jitter Hubble dengan keyakinan yang sangat tinggi,” kata Rees dalam penelitiannya. penyataan.
Lima galaksi yang diamati oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb, yang terjauh adalah NGC 5468 yang berjarak 130 juta tahun cahaya dari kita, juga menjadi tuan rumah total delapan supernova Tipe Ia selama beberapa dekade terakhir. Supernova ini, yang menandakan kehancuran katai putih, memiliki kurva luminositas yang dapat diukur, dan merupakan anak tangga berikutnya pada skala jarak kosmik di atas Cepheids. Karena derajat sebelumnya diperlukan untuk mengkalibrasi derajat berikutnya, pengamatan variabel Cepheid yang dilakukan Teleskop Luar Angkasa James Webb membuat pengukuran jarak menggunakan supernova Tipe Ia – yang cukup terang untuk dilihat di galaksi yang jauh lebih jauh daripada galaksi Cepheid – menjadi lebih akurat. Mereka juga memberi tahu kita bahwa ada perbedaan dalam pengukuran konstanta Hubble yang berbeda.
“Dengan dihilangkannya kesalahan pengukuran, yang tersisa adalah kemungkinan nyata dan menarik bahwa kita telah salah memahami alam semesta,” kata Rees.
Hasil yang dicapai tim ini sudah lama dicapai, seperti yang telah terjadi sebelumnya tersedia Di server pracetak arxiv Mendapatkan obrolan akhir tahun lalu. Tapi sekarang setelah dipublikasikan sepenuhnya, mungkin kita akhirnya bisa menutup bab tentang menyalahkan Hubble sendiri atas tekanan Hubble.
Hasil tim Reiss dipublikasikan pada 6 Februari di Surat Jurnal Astrofisika.
“Spesialis budaya pop. Ahli makanan yang setia. Praktisi musik yang ramah. Penggemar twitter yang bangga. Penggila media sosial. Kutu buku bepergian.”
More Stories
Teknologi tenaga surya baru mengubah gas rumah kaca menjadi bahan bakar yang berharga
Musim kutu: Lindungi diri Anda dengan tips berikut
Para ilmuwan telah menemukan laba-laba purba 'menakjubkan' yang memiliki kaki besar dan berduri