تلسکوپ فضایی جیمز وب چگونه بزرگ‌ترین جدال کیهان‌شناسی را عمیق‌تر می‌کند؟

سه گروه از محققان اندازه گیری های فاصله را با یک مقدار متعادل کننده تصادفی منحصر به فرد به داده ها محاسبه کردند. در طول ملاقات حضوری، آنها این مقادیر را حذف کردند و نتایج را با هم مقایسه کردند.

هر سه روش فواصل مشابهی را با سه درصد عدم قطعیت به دست آوردند. در نهایت، گروه سه مقدار از ثابت هابل را برای هر شاخص فاصله محاسبه کرد. همه مقادیر در پیش بینی نظری 67.4 بودند. بنابراین، به نظر می رسد که تنش هابل حل شده است. با این حال، آنها با تجزیه و تحلیل بیشتر برای نوشتن نتایج با مشکلاتی مواجه شدند.

تحلیل JAGB خوب بود. اما دو نفر دیگر اشتباه کردند. تیم متوجه شد که نوارهای خطای بزرگی در اندازه‌گیری‌های TRGB وجود دارد. آنها سعی کردند با گنجاندن TRGB های بیشتر، خطاها را به حداقل برسانند. اما زمانی که آنها این کار را آغاز کردند، دریافتند که فاصله تا کهکشان ها کمتر از آن چیزی است که در ابتدا تصور می کردند. این تغییر منجر به افزایش مقدار ثابت هابل شد.

تیم فریدمن همچنین خطایی در تحلیل سفاس پیدا کرد: در تقریباً نیمی از ستارگان تپنده، اصطلاح جمعیت دو بار به کار رفت. تصحیح این خطا مقدار ثابت هابل را بسیار افزایش داد. سویه هابل احیا شد.

در نهایت، پس از تلاش برای تصحیح خطاها، مقاله محققین سه مقدار مختلف از ثابت هابل را ارائه می‌کند. اندازه گیری JAGB نتیجه 67.96 کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک را به دست آورد. امتیاز TRGB برابر با 69.85 با حاشیه خطای مشابه بود. ثابت هابل با مقدار بالاتر 72.05 در روش متغیر Kyphous به دست آمد. بنابراین، فرضیه های مختلف در مورد ویژگی های این ستاره ها باعث شد که مقدار ولتاژ هابل از 69 تا 73 تغییر کند.

با ترکیب روش ها و عدم قطعیت های فوق، میانگین فشار هابل برابر با 96/69 با عدم قطعیت چهار درصد به دست آمد. این حاشیه خطا با پیش‌بینی نظری نرخ انبساط جهان و همچنین ارزش بالاتر تیم رایس همپوشانی دارد.

تلسکوپ فضایی جیمز وب روش هایی را برای اندازه گیری ثابت هابل ارائه کرد. ایده ساده است: کهکشان های نزدیکتر پرجرم تر به نظر می رسند. زیرا می توانید برخی از ستاره های آنها را تشخیص دهید، در حالی که کهکشان های دورتر ظاهر یکنواخت تری دارند.

روشی به نام همگرایی گرانشی امیدوارکننده تر است. یک خوشه کهکشانی عظیم مانند یک ذره بین عمل می کند، تصویر یک شی پس زمینه را خم و بزرگ می کند و در حالی که نور آن مسیرهای متفاوتی را طی می کند، تصاویر متعددی از شی پس زمینه ایجاد می کند.

برندا فرای، ستاره شناس دانشگاه آریزونا، برنامه ای را برای رصد هفت کاسه با تلسکوپ فضایی جیمز وب هدایت می کند. فرای و همکارانش با نگاهی به اولین تصاویری که سال گذشته از خوشه G165 گرفتند، متوجه سه نقطه شدند که قبلاً دیده نشده بود. این سه نقطه در واقع تصاویر جداگانه ای از یک ابرنواختر بودند که در پس زمینه خوشه فوق الذکر قرار داشت.

پس از چندین بار تکرار مشاهدات، محققان تفاوت بین زمان رسیدن سه تصویر عدسی گرانشی ابرنواختر را محاسبه کردند. این تاخیر زمانی متناسب با ثابت هابل است و می توان از آن برای محاسبه این مقدار استفاده کرد. این گروه نرخ انبساط 75.4 کیلومتر بر ثانیه در مگاپاسکال را با عدم قطعیت بزرگ 8.1 درصد به دست آورد. فرای انتظار دارد میله های خطا پس از چندین سال اندازه گیری مشابه تنظیم شوند.

تیم‌های فریدمن و رایس پیش‌بینی می‌کنند که با مشاهدات جیمز وب در سال‌های آینده می‌توانند پاسخ بهتری دریافت کنند. فریدمن می‌گوید: «با داده‌های بهبودیافته، تنش در اطراف هابل در نهایت حل خواهد شد و من فکر می‌کنم که ما خیلی سریع به پایان خواهیم رسید».