Özet
Webb ölçümleri, on yıl süren bir gizeme yeni bir ışık tutuyor.
ABD'nin üç bilimsel gerekçesinden biri. Hubble Uzay Teleskobu'nu inşa etme kongresi, evrenin genişleme oranı için kesin bir değer vermek için gözlem gücünü kullanacaktı. Hubble'ın 1990'daki fırlatılmasından önce, yer tabanlı teleskoplardan yapılan gözlemler büyük belirsizliklere yol açıyordu. Genişleme oranına bağlı olarak, evren 10 ila 20 milyar yaşında olabilir. Son 34 yıldır Hubble, bu değeri yüzde bire yaklaşan bir doğruluğa küçülttü. Bu, Cepheid değişken yıldızları olarak bilinen kozmik kilometre direği işaretlerinin altın standardı ölçülerek sözde "kozmik mesafe merdiveni" rafine edilerek gerçekleştirildi.
Ancak sonuçlar on yıldır kozmologları şaşırttı. Hubble'ın en iyi ölçümleri, büyük patlamadan kısa bir süre sonra nasıl göründüğüne dair gözlemlere dayanarak evrenin artık tahmin edilenden daha hızlı genişlediğini gösteriyor. Bu gözlemler, kozmik mikrodalga arka plan radyasyonunun Planck uydu haritalaması tarafından yapıldı - evrenin büyük patlamadan soğuduktan sonra yapıyı nasıl geliştireceğine dair bir tür plan.
İkilemin basit çözümü, belki de Hubble gözlemlerinin derin uzay ölçütündeki bazı sürünen yanlışlıklar nedeniyle yanlış olduğunu söylemektir. Ardından Hubble'ın sonuçlarını çapraz kontrol etmek için James Webb Uzay Teleskobu geldi. Webb'in Cepheidler hakkındaki keskin kızılötesi görüntüleri Hubble verileriyle aynı fikirdeydi. Webb, Hubble teleskopunun keskin gözünün başından beri doğru olduğunu doğruladı.
Sonuç olarak, erken evrenin genişlemesine kıyasla yakındaki evrende olanlar arasındaki sözde "Hubble Gerginliği", kozmologlar için büyüleyici bir bulmaca olmaya devam ediyor. Uzayın dokusuna henüz anlamadığımız bir şey olabilir.
Tam Makale
Kozmolojideki en büyük bilmecelerden birini çözmeye çalışırken, ödevinizi üç kez kontrol etmelisiniz. "Hubble Gerginliği" olarak adlandırılan bulmaca, evrenin başlangıç koşullarına ve evrenin evrimi hakkındaki mevcut anlayışımıza dayanarak, evrenin genişleme hızının mevcut gökbilimcilerin beklediğinden daha hızlı olmasıdır.
NASA'nın Hubble Uzay Teleskobu ve diğer birçok teleskopu kullanan bilim adamları, ESA'nın (Avrupa Uzay Ajansı) Planck'ın gözlemlerine dayanarak tahminlerle uyuşmayan bir sayı buluyorlar. Görev. Bu tutarsızlığı çözmek için yeni fizik mi gerekiyor? Yoksa uzayın genişleme oranını belirlemek için kullanılan iki farklı yöntem arasındaki ölçüm hatalarının bir sonucu mu?
Hubble, 30 yıldır evrenin genişleme hızını ölçüyor ve gökbilimciler, doğruluğuyla ilgili herhangi bir şüpheyi ortadan kaldırmak istiyor. Şimdi, Hubble ve NASA'nın James Webb Uzay Teleskobu, kesin ölçümler üretmek için bir araya geldi ve ölçüm hataları değil, başka bir şeyin genişleme oranını etkilediği durumunu ilerletti.
Baltimore'daki Johns Hopkins Üniversitesi'nde fizikçi olan Adam Riess, "Ölçüm hatalarının ipteden kalan şey, evreni yanlış anladığımız gerçek ve heyecan verici olasılıktır" dedi. Riess, şimdi "karanlık enerji" olarak adlandırılan gizemli bir fenomen nedeniyle evrenin genişlemesinin hızlandığı gerçeğini birlikte keşfettiği için Nobel Ödülü'ne sahiptir.
Çapraz kontrol olarak, 2023'te ilk Webb gözlemi Genişleyen evrenin Hubble ölçümlerinin doğru olduğunu doğruladı. Bununla birlikte, Hubble Gerginliğini hafifletmeyi umarak, bazı bilim insanları, evrenin derinliklerine baktıkça ölçümdeki görünmeyen hataların büyüyebileceğini ve görünür hale gelebileceğini tahmin ettiler. Özellikle, yıldız kalabalıklığı, daha uzak yıldızların parlaklık ölçümlerini sistematik bir şekilde etkileyebilir.
Riess liderliğindeki SH0ES (Karanlık Enerji Durumu Denklemi için Süpernova H0) ekibi, Webb ile Cepheid değişken yıldızları olarak bilinen kritik kozmik kilometre direği işaretleri olan nesnelerin ek gözlemlerini elde etti. , şimdi Hubble verileriyle ilişkilendirilebilir.
Riess, "Şimdi Hubble'ın gözlemlediklerinin tamamını kapsadık ve Hubble Gerginliğinin nedeni olarak bir ölçüm hatasını çok yüksek bir güvenle dışlayabiliriz" dedi.
Ekibin 2023'teki ilk birkaç Webb gözlemi, Hubble'ın sözde kozmik mesafe merdiveninin ilk basamaklarının sadakatini sağlam bir şekilde belirlemede doğru yolda olduğunu göstermede başarılı oldu.
Gökbilimciler, gözlemlenen nesneye bağlı olarak evrendeki göreceli mesafeleri ölçmek için çeşitli yöntemler kullanırlar. Toplu olarak bu teknikler kozmik mesafe merdiveni olarak bilinir - her basamak veya ölçüm tekniği, kalibrasyon için önceki adıma dayanır.
Ancak bazı gökbilimciler, "ikinci basamak" boyunca dışa doğru hareket ederken, Sefeid ölçümleri mesafe ile daha az doğru hale gelirse kozmik mesafe merdiveninin titreyebileceğini öne sürdü. Bu tür yanlışlıklar, bir Cepheid'in ışığının bitişik bir yıldızın ışığıyla karışabileceği için ortaya çıkabilir - yıldızlar bir araya geldikçe ve birbirinden ayırt edilmesi zorlaştıkça mesafe ile daha belirgin hale gelebilecek bir etki.
Gözlemsel zorluk, bu daha uzak Sefeid değişkenlerinin geçmiş Hubble görüntülerinin, bizimle ev sahibi galaksileri arasındaki her zamankinden daha uzak mesafelerde komşu yıldızlarla daha toplanmış ve üst üste binmiş görünmesi ve bu etki için dikkatli bir şekilde muhasebe gerektirmesidir. Müdahale eden toz, görünür ışıkta ölçümlerin kesinliğini daha da zorlaştırır. Webb tozu dilimler ve doğal olarak Sefeidleri komşu yıldızlardan izole eder çünkü görüşü kızılötesi dalga boylarında Hubble'ınkinden daha keskindir.
"Webb ve Hubble'ı birleştirmek bize her iki dünyanın da en iyisini veriyor. Riess, "Kozmik mesafe merdiveni boyunca daha uzağa tırmanırken Hubble ölçümlerinin güvenilir kaldığını görüyoruz" dedi.
Yeni Webb gözlemleri Toplam 1.000 Sefeid içeren sekiz Tip Ia süpernovadan oluşan beş konakçı galaksiyi içerir ve 130 milyon ışık yılı uzaklıktaki Sefeidlerin iyi ölçüldüğü en uzak galaksiye - NGC 5468 - ulaşır. "Bu, Hubble ile ölçümler yaptığımız tüm aralığı kapsıyor. NASA için Webb ve Hubble teleskoplarını işleten Baltimore'daki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü'nden ortak yazar Gagandeep Anand, "Yani kozmik mesafe merdiveninin ikinci basamağının sonuna gittik" dedi.
Hubble ve Webb'in Hubble Gerginliğini daha fazla onaylaması, muhtemelen gizemi çözmek için başka gözlemevleri kurar. NASA'nın yaklaşan Nancy Grace Roma Uzay Teleskobu Evrenin genişlemesinin hızlanmasına neden olan gizemli enerji olan karanlık enerjinin etkisini incelemek için geniş gök araştırmaları yapacak. ESA'nın Öklid'i gözlemevi, NASA'nın katkılarıyla benzer bir görevi sürdürüyor.
Şu anda, Hubble ve Webb tarafından gözlemlenen mesafe merdiveni, bir nehrin bir kıyı şeridine sıkıca bir bağlantı noktası kurmuş ve Planck'ın evrenin başlangıcından itibaren ölçümüyle gözlemlenen büyük patlamanın son parıltısı diğer tarafa sağlam bir şekilde ayarlanmış gibi. Bu iki son nokta arasındaki milyarlarca yılda evrenin genişlemesinin nasıl değiştiği henüz doğrudan gözlemlenmemiştir. Riess, "Evrenin başlangıcını ve günümüzü nasıl birleştireceğimiz konusunda bir şeyi kaçırıp kaçırmadığımızı öğrenmemiz gerekiyor" dedi.
Bu bulgular The Astrophysical Journal Letters'ın 6 Şubat 2024 sayısında yayınlandı. .
Hubble Uzay Teleskobu otuz yılı aşkın bir süredir faaliyet gösteriyor ve evren hakkındaki temel anlayışımızı şekillendiren çığır açan keşifler yapmaya devam ediyor. Hubble, NASA ve ESA arasında uluslararası bir işbirliği projesidir. NASA'nın Greenbelt, Maryland'deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi teleskopu yönetiyor. Goddard ayrıca Denver, Colorado'daki Lockheed Martin Space ile görev operasyonları yürütüyor. Baltimore, Maryland'deki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü (STScI), NASA için Hubble ve Webb bilim operasyonlarını yürütüyor.
James Webb Uzay Teleskobu, dünyanın önde gelen uzay bilimi gözlemevidir. Webb, güneş sistemimizdeki gizemleri çözüyor, diğer yıldızların etrafındaki uzak dünyaların ötesine bakıyor ve evrenimizin ve içindeki yerimizin gizemli yapılarını ve kökenlerini araştırıyor. Webb, ortakları ESA (Avrupa Uzay Ajansı) ve Kanada Uzay Ajansı ile birlikte NASA tarafından yönetilen uluslararası bir programdır.
Comments