به گزارش خبرنگار علم و فناوری ایسکانیوز؛ ستاره‌شناسان از تلسکوپ‌های فضایی جیمز وب و عابل برای تائید یکی از دردسرسازترین معماها در تمام فیزیک استفاده کرده‌اند؛ بسته به اینکه به کجای دنیای هستی نگاه می‌کنیم، جهان با سرعت‌های متفاوتی در حال انبساط است.
این معما که «تنش‌هابل» شناخته می‌شود، پتانسیل این را دارد که کیهان‌شناسی را به کلی متحول کند یا حتی قوانین آن را به هم بزند. در سال ۲۰۱۹، اندازه‌گیری‌های تلسکوپ فضایی‌هابل واقعی بودن این معما را تائید کرد. در سال ۲۰۲۳، اندازه‌گیری‌های دقیق‌تر تلسکوپ فضایی جیمز وب این اختلاف را تقویت کرد.
اکنون، به نظر می‌رسد که یک بررسی سه‌گانه توسط هر ۲ تلسکوپ که با هم کار می‌کنند، احتمال هرگونه خطای اندازه‌گیری را برای همیشه از بین برده است. این مطالعه نشان می‌دهد که ممکن است در درک ما از کیهان مشکلی جدی وجود داشته باشد.
«آدام ریس»، محقق ارشد این مطالعه و استاد فیزیک و نجوم دانشگاه جان‌هاپکینز، در بیانیه‌ای گفت: با نفی خطاهای اندازه‌گیری، آنچه باقی می‌ماند این است که به وضع هیجان‌انگیزی ما جهان را به اشتباه درک کرده‌ایم.
ریس به همراه ۲ دانشمند دیگر در سال ۲۰۱۱ جایزه نوبل فیزیک را برای کشف انرژی تاریک در سال ۱۹۹۸ که نیروی اسرارآمیز پشت انبساط شتابنده کیهان نامیده می‌شود، بردند.
در حال حاضر ۲ روش «استاندارد طلایی» برای تعیین «ثابت‌هابل» وجود دارد. ثابت عابل مقداری است که نرخ انبساط جهان را توصیف می‌کند. اولین مورد شامل بررسی نوسانات کوچک در پس‌زمینه مایکروویو کیهانی است. مایکروویو کیهانی یادگاری باستانی از اولین نور جهان است که فقط ۳۸۰ سال پس از انفجار بزرگ تولید شده است.
بیشتر بخوانید:
تصاویر جدید و باشکوه "جیمز وب" از عالم باستان
اخترشناسان بین سال‌های ۲۰۰۹ تا ۲۰۱۳ با استفاده از ماهواره پلانک آژانس فضایی اروپا این فاز مایکروویو را برای استنباط ثابت‌هابل تقریبا ۶۷ کیلومتر در ثانیه در هر مگاپارسک ترسیم کردند. پارسک (Parsec) یکی از واحدهای سنجشِ مسافت در ستاره‌شناسی است. یک پارسِک برابر با ۳۰٫۹ تریلیون کیلومتر و معادل ۳٫۲۶ سال نوری است.
روش دوم از ستاره‌های تپنده‌ای به نام «متغیر دلتا قیفاووسی» استفاده می‌کند. ستارگان قیفاووسی در حال مرگ هستند و لایه‌های بیرونی گاز هلیوم آنها با جذب و انتشار تشعشعات ستاره رشد می‌کنند و منقبض می‌شوند و باعث می‌شوند که به‌طور دوره‌ای مانند لامپ‌های سیگنالی دور سوسو بزنند.
قیفاووس‌ها با درخشان‌تر شدن آهسته‌تر تپش می‌کنند و به ستاره‌شناسان وسیله‌ای برای اندازه‌گیری روشنایی مطلق آنها می‌دهند. اخترشناسان با مقایسه این درخشندگی با درخشندگی مشاهده‌شده‌شان، می‌توانند قیفاووس‌ها را به یک «نردبان فاصله کیهانی» زنجیر کنند تا عمیق‌تر به گذشته کیهان نگاه کنند. ستاره‌شناسان با قرار گرفتن این نردبان، می‌توانند عدد دقیقی را برای انبساط آن از نحوه کشیده شدن نور قیفاووسی یا تغییر رنگ قرمز پیدا کنند.
اما این جایی است که معما شروع می‌شود. با توجه به اندازه‌گیری‌های متغیر قیفاووسی که توسط ریس و همکارانش انجام شد، سرعت انبساط کیهان در حدود ۷۴ کیلومتر بر ثانیه بر مگاپیکسل است: در مقایسه با اندازه‌گیری‌های پلانک، این مقدار بسیار بالاست. کیهان‌شناسی به قلمروی ناشناخته پرتاب شده بود.
دیوید گروس، ستاره‌شناس برنده جایزه نوبل، در کنفرانسی در سال ۲۰۱۹ در مؤسسه فیزیک نظری کاولی در کالیفرنیا گفت: ما این معما را تنش یا مشکل نمی‌نامیم، بلکه یک بحران می‌دانیم.
در ابتدا، برخی از دانشمندان تصور می‌کردند که این اختلاف می‌تواند ناشی از یک خطای اندازه‌گیری باشد که در اثر اختلاط قیفاووس با ستاره‌های دیگر در روزنه هابل ایجاد شده است. اما در سال ۲۰۲۳، محققان از تلسکوپ فضایی جیمز وب دقیق‌تر استفاده کردند تا تائید کنند که اندازه‌گیری‌های هابل برای اولین پله‌های نردبان کیهانی درست بوده است. با این وجود، احتمال ازدحام بیشتر در گذشته جهان وجود داشت.
برای حل این مشکل، ریس و همکارانش بر اساس اندازه‌گیری‌های قبلی خود، هزار ستاره قیفاووسی دیگر را در پنج کهکشان میزبان به فاصله ۱۳۰ میلیون سال نوری از زمین مشاهده کردند. پس از مقایسه داده‌های خود با هابل، اخترشناسان اندازه‌گیری‌های گذشته خود را از ثابت هابل تائید کردند.
ریس گفت: ما اکنون کل محدوده آنچه هابل مشاهده کرده است را در بر گرفته‌ایم و می‌توانیم خطای اندازه‌گیری را به عنوان علت تنش هابل با اطمینان بسیار بالا رد کنیم. ترکیب وب و هابل بهترین‌های هر ۲ جهان را به ما می‌دهد. ما متوجه می‌شویم که اندازه‌گیری‌های هابل همچنان قابل اعتماد باقی می‌ماند که از نردبان فاصله کیهانی بالاتر می‌رویم.
به عبارت دیگر، تنش در قلب کیهان‌شناسی اینجا باقی می‌ماند.
انتهای پیام/
نظر شما