Космический телескоп «Джеймс Уэбб» использовали, чтобы проверить точность расчета скорости расширения Вселенной — постоянной Хаббла. Анализ на основе цефеид подтверждает предыдущие наблюдения «Хаббла», оставляя нерешенной загадку возникновения напряжения Хаббла.
Исследователи наблюдали с помощью «Уэбба» за теми же цефеидами, которые использовал «Хаббл» для оценки скорости расширения. Цефеиды — это особый класс пульсирующих переменных звезд, яркость которых изменяется с заданным периодом. Яркость цефеид падает с максимальной до минимальной, а затем возвращается к пиковой с регулярным периодом в несколько дней.
До запуска «Хаббла» в 1990 году, наземные телескопы давали неопределенные результаты. По данным таких наблюдений возраст Вселенной составлял от 10 до 20 млрд лет. Но «Хаббл» снизил эту неопределенность до менее чем 1%, что позволило установить, что возраст Вселенной составляет 13,8 млрд лет. Это же значение получено повторными наблюдениями с помощью «Уэбба».
Проблема в том, что значение постоянной Хабба, полученное двумя космическими телескопами, не совпадают с данными, полученными другими методами. Например, спутник ЕКА «Планк», который изучал колебания реликтового излучения, показал, что Вселенная расширялась быстрее сразу после Большого взрыва. Разница между наблюдениями, полученными разными способами — напряжение Хаббла — остается космологической загадкой.
Сравнение точности наблюдения за одной цефеидой «Уэбба» (слева) и «Хаббла» (справа). Изображение: NASA, ESA, CSA, STScI, A. Riess (JHU/STScI), CC BY 4.0 DEED, сведения о лицензии
Наиболее простым объяснением напряжения Хаббла было бы признать погрешность измерений — снижение точности оценки светимости из-за пыли на большом расстоянии, объясняют исследователи. «Уэбб» изучил пять галактик, в которых расположены восемь сверхновых типа Ia и 1000 цефеид. Чувствительная оптика телескопа, способная наблюдать сквозь межзвездную пыль, подтвердила точность ранее проведенных измерений.
Если ошибки измерений сведены на нет, остается реальная и захватывающая возможность того, что мы неправильно поняли Вселенную. Нам нужно выяснить, не упускаем ли мы чего-то в том, как связать начало Вселенной и наши дни.
Адам Рисс, астрофизик и лауреат Нобелевской премии по физике 2011 года
