Τεχνολογία Διάστημα Επιστήμες

Δύο χρόνια στο διάστημα, το τηλεσκόπιο James Webb.

Για δεκαετίες, οι μετρήσεις της διαστολής του σύμπαντος υποδηλώνουν μια ανισότητα γνωστή ως ένταση Hubble, η οποία απειλεί να σπάσει την κοσμολογία όπως τη γνωρίζουμε. Τώρα, την παραμονή της δεύτερης επετείου του, ένα νέο εύρημα από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb έχει απλώς παγιώσει το μυστήριο.

Κάτι δεν πάει καλά στον διαστελλόμενο κόσμο μας.

Πριν από σχεδόν έναν αιώνα, ο αστρονόμος Έντουιν Χαμπλ ανακάλυψε το φούσκωμα του σύμπαντος που μοιάζει με μπαλόνι και την επιταχυνόμενη ορμή όλων των γαλαξιών μακριά ο ένας από τον άλλο. Μετά από αυτήν την επέκταση προς τα πίσω στο χρόνο, οδήγησε στην τρέχουσα καλύτερη κατανόηση του πώς ξεκίνησαν όλα, το Big Bang

Αλλά την τελευταία δεκαετία, μια ανησυχητική τρύπα έχει αναπτυχθεί σε αυτήν την εικόνα: Ανάλογα με το πού κοιτάζουν οι αστρονόμοι, ο ρυθμός διαστολής του σύμπαντος (μια τιμή που ονομάζεται σταθερά Hubble) ποικίλλει σημαντικά.

Τώρα, στη δεύτερη επέτειο της εκτόξευσης του, το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST) έχει παγιώσει την απόκλιση με εκπληκτικά ακριβείς νέες παρατηρήσεις που απειλούν να ανατρέψουν το τυπικό μοντέλο της κοσμολογίας. 

Η νέα φυσική που απαιτείται για την τροποποίηση ή ακόμα και την αντικατάσταση της 40χρονης θεωρίας είναι τώρα ένα θέμα έντονων συζητήσεων.

«Είναι μια διαφωνία που πρέπει να μας κάνει να αναρωτιόμαστε αν καταλαβαίνουμε πραγματικά τη σύνθεση του σύμπαντος και τη φυσική του σύμπαντος», είπε ο Adam Riess, καθηγητής αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins που ηγήθηκε της ομάδας που έκανε τις νέες μετρήσεις JWST. Οι Reiss, Saul Perlmutter και Brian P. Schmidt κέρδισαν το Νόμπελ Φυσικής το 2011 για την ανακάλυψή τους το 1998 της σκοτεινής ενέργειας, της μυστηριώδους δύναμης πίσω από την επιταχυνόμενη διαστολή του σύμπαντος. 

Ξεκινώντας με ένα χτύπημα

Σε αυτό οι κοσμολόγοι μπορούν να συμφωνήσουν: Ξεκίνησε με ένα χτύπημα.

Στη συνέχεια, σε μια στιγμή, σχηματίστηκε ο νεαρός κόσμος: ένας διαστελλόμενος, κυλιόμενος ζωμός πλάσματος από ύλη και σωματίδια αντιύλης που εμφανίστηκαν στην ύπαρξη, μόνο για να εξαφανιστούν το ένα το άλλο κατά την επαφή. 

Αφημένα στην τύχη τους, η ύλη και η αντιύλη μέσα σε αυτό το βούρκο πλάσματος θα έπρεπε να έχουν καταναλώσει εντελώς η μία την άλλη. Αλλά οι επιστήμονες πιστεύουν ότι κάποια άγνωστη ανισορροπία επέτρεψε την παραγωγή περισσότερης ύλης παρά αντιύλης, σώζοντας το σύμπαν από την άμεση αυτοκαταστροφή.

Η βαρύτητα συμπίεσε τους θύλακες του πλάσματος, πιέζοντας και θερμαίνοντας την ύλη έτσι ώστε τα ηχητικά κύματα που ταξιδεύουν λίγο πάνω από τη μισή ταχύτητα του φωτός, που ονομάζονται ακουστικές ταλαντώσεις βαρυονίου, κυματίζουν στην επιφάνειά τους.

Εν τω μεταξύ, η υψηλή ενεργειακή πυκνότητα του πολυσύχναστου περιεχομένου του πρώιμου σύμπαντος τέντωσε τον χωροχρόνο, τραβώντας ένα μικρό κλάσμα αυτής της ύλης με ασφάλεια από τη μάχη. 

Καθώς το σύμπαν φούσκωσε σαν μπαλόνι, η συνηθισμένη ύλη (η οποία αλληλοεπιδρά με το φως) συσσωματώθηκε γύρω από συστάδες αόρατης σκοτεινής ύλης για να δημιουργήσει τους πρώτους γαλαξίες, που συνδέονται μεταξύ τους με έναν τεράστιο κοσμικό ιστό.

Αρχικά, καθώς τα περιεχόμενα του σύμπαντος εξαπλώθηκαν, η ενεργειακή του πυκνότητα και επομένως ο ρυθμός διαστολής του μειώθηκαν. Αλλά τότε, περίπου πριν από 5 δισεκατομμύρια χρόνια, οι γαλαξίες άρχισαν να υποχωρούν για άλλη μια φορά με ολοένα και ταχύτερους ρυθμούς. 

Η αιτία, σύμφωνα με αυτή την εικόνα, ήταν μια άλλη αόρατη και μυστηριώδης οντότητα γνωστή ως σκοτεινή ενέργεια.

Μια απεικόνιση της διαστολής του Σύμπαντος. Mark Garlick/Science Photo Library μέσω Getty Images)

Η απλούστερη και πιο δημοφιλής εξήγηση για τη σκοτεινή ενέργεια είναι ότι είναι μια κοσμολογική σταθερά, μια πληθωριστική ενέργεια που είναι ίδια παντού και κάθε στιγμή. Υφασμένα στο τεντωμένο ύφασμα του χωροχρόνου. Ο Αϊνστάιν το ονόμασε λάμδα στη θεωρία της γενικής σχετικότητας. 

Καθώς ο κόσμος μας μεγάλωνε, η συνολική πυκνότητα της ύλης του μειώθηκε ενώ η πυκνότητα της σκοτεινής ενέργειας παρέμεινε η ίδια, καθιστώντας σταδιακά τον τελευταίο τον μεγαλύτερο συνεισφέροντας στη συνολική του επέκταση.

Προσθέτοντας μαζί τις ενεργειακές πυκνότητες της συνηθισμένης ύλης, της σκοτεινής ύλης, της σκοτεινής ενέργειας και της ενέργειας από το φως θέτουν το ανώτερο όριο ταχύτητας της διαστολής του σύμπαντος. Είναι επίσης βασικά συστατικά του κοσμολογικού μοντέλου ψυχρής σκοτεινής ύλης Lambda (Lambda-CDM), το οποίο χαρτογραφεί την ανάπτυξη του σύμπαντος και προβλέπει το τέλος του – με την ύλη να εξαπλώνεται τελικά τόσο λεπτή που βιώνει έναν θερμικό θάνατο που ονομάζεται Big Freeze.

Πολλές από τις προβλέψεις του μοντέλου έχουν αποδειχθεί εξαιρετικά ακριβείς, αλλά εδώ αρχίζουν τα προβλήματα: παρά την πολλή αναζήτηση, οι αστρονόμοι δεν έχουν ιδέα τι είναι η σκοτεινή ύλη ή η σκοτεινή ενέργεια.

“Οι περισσότεροι άνθρωποι συμφωνούν ότι η σημερινή σύνθεση του σύμπαντος είναι 5% συνηθισμένη ατομική ύλη, 25% ψυχρή, σκοτεινή ύλη και 70% σκοτεινή ενέργεια”, δήλωσε ο Ofer Lahav, καθηγητής αστρονομίας στο University College του Λονδίνου, ο οποίος συμμετέχει σε γαλαξιακές έρευνες για το σκοτάδι. ενέργειας, είπε στο Live Science. «Το ντροπιαστικό γεγονός είναι ότι δεν καταλαβαίνουμε τα δύο τελευταία από αυτά».

Αλλά μια ακόμη μεγαλύτερη απειλή για το Lambda-CDM έχει υλοποιηθεί: Ανάλογα με τη μέθοδο που χρησιμοποιούν οι αστροφυσικοί, το σύμπαν φαίνεται να αναπτύσσεται με διαφορετικούς ρυθμούς, μια διαφορά γνωστή ως ένταση Hubble. Και οι μέθοδοι που κοιτάζουν στο πρώιμο σύμπαν δείχνουν ότι διαστέλλεται σημαντικά ταχύτερα από ό,τι προβλέπει το Lambda-CDM. Αυτές οι μέθοδοι έχουν ελεγχθεί και επαληθευτεί από αμέτρητες παρατηρήσεις.

«Έτσι, ο μόνος λόγος που μπορώ να καταλάβω, σε αυτό το σημείο, για να διαφωνούν είναι ότι το μοντέλο που έχουμε μεταξύ τους ίσως κάτι λείπει», είπε ο Riess.

Ανεβαίνοντας την κοσμική σκάλα.
Το κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων: Η «εικόνα μωρού» του σύμπαντος που τραβήχτηκε από τον δορυφόρο Planck της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας.(Εικόνα: Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος)

Η μέτρηση της διαστολής του σύμπαντος απαιτεί λίγο περισσότερο από ένα πιστόλι ραντάρ.

Η πρώτη μέθοδος για τη μέτρηση αυτής της ανάπτυξης εξετάζει το λεγόμενο κοσμικό μικροκυματικό υπόβαθρο (CMB), ένα λείψανο του πρώτου φωτός του σύμπαντος που παρήχθη μόλις 380.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Το αποτύπωμα μπορεί να φανεί σε ολόκληρο τον ουρανό και χαρτογραφήθηκε για να βρεθεί μια σταθερά Hubble με λιγότερο από 1% αβεβαιότητα από τον δορυφόρο Planck της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας (ESA) μεταξύ 2009 και 2013.

Σε αυτή την κοσμική «εικόνα του μωρού», το σύμπαν είναι σχεδόν εξ ολοκλήρου ομοιόμορφο, αλλά πιο ζεστά και ψυχρότερα σημεία όπου η ύλη είναι περισσότερο ή λιγότερο πυκνή αποκαλύπτουν πού οι ακουστικές ταλαντώσεις του βαρυονίου το έκαναν να συσσωρευτεί. Καθώς το σύμπαν εξερράγη προς τα έξω, αυτή η δομή με σαπουνόφουσκες εισήλθε στον κοσμικό ιστό – ένα δίκτυο διασταυρούμενων κλώνων κατά μήκος των διασταυρώσεων των οποίων θα γεννούνταν οι γαλαξίες.

Μελετώντας αυτούς τους κυματισμούς με τον δορυφόρο Planck, οι κοσμολόγοι συνήγαγαν τις ποσότητες της κανονικής ύλης και της σκοτεινής ύλης και μια τιμή για την κοσμολογική σταθερά ή τη σκοτεινή ενέργεια. Η σύνδεση αυτών στο μοντέλο Lambda-CDM έφτυσε μια σταθερά Hubble περίπου 46.200 mph ανά εκατομμύριο έτη φωτός ή περίπου 67 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο ανά megaparsec. (Ένα megaparsec είναι 3,26 εκατομμύρια έτη φωτός.) 

Ας σταματήσουμε για λίγο σε αυτόν τον αριθμό: αν ένας γαλαξίας βρίσκεται σε απόσταση ενός megaparsec μακριά από εμάς, αυτό σημαίνει ότι θα υποχωρήσει από εμάς (και εμείς από αυτόν) με 67 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Στα είκοσι megaparsecs αυτή η ύφεση αυξάνεται στα 1.340 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο και συνεχίζει να αυξάνεται εκθετικά από εκεί και πέρα. Εάν ένας γαλαξίας απέχει περισσότερο από 4.475 megaparsecs, θα υποχωρήσει από εμάς πιο γρήγορα από την ταχύτητα του φωτός.

Μια δεύτερη μέθοδος για την εύρεση αυτού του ρυθμού διαστολής χρησιμοποιεί παλλόμενα αστέρια που ονομάζονται μεταβλητές Κηφειδών, ετοιμοθάνατοι αστέρες με εξωτερικά στρώματα αερίου ηλίου που μεγαλώνουν και συρρικνώνονται καθώς απορροφούν και απελευθερώνουν την ακτινοβολία του άστρου, κάνοντάς τα να τρεμοπαίζουν περιοδικά σαν μακρινοί λαμπτήρες σήματος. 

Το 1912, η ​​αστρονόμος Henrietta Swan Leavitt ανακάλυψε ότι όσο πιο φωτεινός ήταν ένας Κηφεΐδας, τόσο πιο αργά θα τρεμοπαίζει, επιτρέποντας στους αστρονόμους να μετρήσουν την απόλυτη φωτεινότητα ενός άστρου και επομένως να μετρήσουν την απόστασή του.

Ήταν μια ανακάλυψη ορόσημο που μετέτρεψε τους Κηφείδες σε άφθονα «τυποποιημένα κεριά» για να μετρήσουν την τεράστια κλίμακα του σύμπαντος. Συνδυάζοντας τις παρατηρήσεις των παλλόμενων Κηφείδων μαζί, οι αστρονόμοι μπορούν να κατασκευάσουν κοσμικές αποστάσεις, με κάθε σκαλί να τους οδηγεί ένα βήμα πίσω στο παρελθόν.

«Είναι ένα από τα πιο ακριβή μέσα που έχουν οι αστρονόμοι σήμερα για τη μέτρηση των αποστάσεων», είπε η Wendy Freedman, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο.

Για να οικοδομήσουν μια κλίμακα απόστασης, οι αστρονόμοι κατασκευάζουν το πρώτο σκαλί επιλέγοντας κοντινούς Κηφείδες και διασταυρώνοντας την απόστασή τους με βάση το παλλόμενο φως από αυτό που βρέθηκε από τη γεωμετρία. Τα επόμενα σκαλοπάτια προστίθενται χρησιμοποιώντας μόνο αναγνώσεις Κηφειδών.

Το RS Puppis, ένα αστέρι Κηφειδών που βρίσκεται 6.000 έτη φωτός μακριά στον αστερισμό Puppis και απεικονίζεται από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble.(εικόνας: Alamy)

Στη συνέχεια, οι αστρονόμοι εξετάζουν τις αποστάσεις των αστεριών και των σουπερνόβα σε κάθε βαθμίδα και συγκρίνουν πόσο το φως τους έχει μετατοπιστεί στο κόκκινο (εκτεταμένο σε μεγαλύτερα, πιο κόκκινα μήκη κύματος) καθώς το σύμπαν διαστέλλεται.

Αυτό δίνει μια ακριβή μέτρηση της σταθεράς Hubble. Το 2019, η μέθοδος χρησιμοποιήθηκε από τον Riess και τους συνεργάτες του, οι οποίοι εκπαίδευσαν το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble σε έναν από τους πιο κοντινούς γείτονες του Γαλαξία, το Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου.

Το αποτέλεσμά τους ήταν εκρηκτικό: ένας απίστευτα υψηλός ρυθμός διαστολής 74 km/s/Mpc σε σύγκριση με τη μέτρηση Planck. 

Ωστόσο, το Hubble δεν είχε την απαραίτητη ακρίβεια για τις πολυσύχναστες περιοχές του διαστήματος που μελετούσε η ομάδα, με αποτέλεσμα ορισμένοι μακρινοί Κηφείδες να θολώσουν σε γειτονικά αστέρια. Οι διαφωνούντες κοσμολόγοι είχαν κάποιο περιθώριο να υποστηρίξουν ότι το αποτέλεσμα, όσο σοκαριστικό κι αν ήταν, θα μπορούσε να προέρχεται από ένα λάθος μέτρησης.

Έτσι, όταν η JWST κυκλοφόρησε τον Δεκέμβριο του 2021, ήταν έτοιμη είτε να επιλύσει τη διαφορά είτε να την τσιμεντάρει. Με πλάτος 21,3 πόδια (6,5 μέτρα), ο καθρέφτης του JWST είναι σχεδόν τρεις φορές το μέγεθος του Hubble, το οποίο έχει πλάτος μόλις 7,9 πόδια (2,4 μέτρα). Το JWST όχι μόνο μπορεί να ανιχνεύσει αντικείμενα 100 φορές πιο αμυδρά από το Hubble, αλλά είναι επίσης πολύ πιο ευαίσθητο στο υπέρυθρο φάσμα, επιτρέποντάς του να βλέπει σε ένα ευρύτερο φάσμα μηκών κύματος.

Συγκρίνοντας τους Κηφείδες που μετρήθηκαν από το JWST στον γαλαξία NGC 4258 με φωτεινούς σουπερνόβα τύπου Ia (άλλο τυπικό κερί επειδή όλοι έσκασαν με την ίδια απόλυτη φωτεινότητα) σε απομακρυσμένους γαλαξίες, ο Riess και οι συνεργάτες του κατέληξαν σε ένα σχεδόν πανομοιότυπο αποτέλεσμα: 73 km/s/ Mpc.

Άλλες μετρήσεις – συμπεριλαμβανομένης μιας που έγινε από τον Freedman με το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble σχετικά με την ταχεία λάμψη των πιο φωτεινών «άκρη του κλάδου» ερυθρών γιγάντων αστεριών, και μια άλλη με φως λυγισμένο από τη βαρύτητα μεγάλων γαλαξιών – επέστρεψαν με αντίστοιχα αποτελέσματα 69,6 και 66,6 km/s/Mpc. Ένα ξεχωριστό αποτέλεσμα χρησιμοποιώντας την κάμψη του φωτός έδωσε επίσης μια τιμή 73 km/s/Mpc. Οι κοσμολόγοι έμειναν αναστατωμένοι.

«Η θερμοκρασία CMB μετριέται σε επίπεδο ακρίβειας 1% και η μέτρηση της απόστασης των Κηφειδών πλησιάζει το 1%,» Ryan Keeley, κοσμολόγος στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Merced, ο οποίος εργάζεται για να εξηγήσει την ένταση του Hubble. είπε στο Live Science. “Έτσι, μια διαφορά 7 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο, παρόλο που δεν είναι πολύ μεγάλη, είναι πολύ, πολύ απίθανο να είναι μια τυχαία πιθανότητα. Υπάρχει κάτι σίγουρο να εξηγηθεί.”

Μια συλλογή από μερικές από τις πιο πρόσφατες μετρήσεις της σταθεράς Hubble. Από αριστερά προς τα δεξιά, οι πηγές που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της αξίας του είναι: Το κοσμικό μικροκυματικό φόντο που καταγράφηκε από τον δορυφόρο Planck της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος. βαρυτικός φακός και αστέρια Tip of the Red Giant Branch που μετρήθηκαν από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA. και τα αστέρια των Κηφείδων που φαίνονται από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb.
Η κοσμολογία σε κρίση

Το νέο αποτέλεσμα αφήνει την απάντηση ορθάνοιχτη, χωρίζοντας τους κοσμολόγους σε φατρίες που κυνηγούν εκπληκτικά διαφορετικές λύσεις. Μετά το αποτέλεσμα του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble, μια επίσημη προσπάθεια επίλυσης του ζητήματος σε συνέδριο του 2019 στο Ινστιτούτο Θεωρητικής Φυσικής Kavli (KITP) στην Καλιφόρνια προκάλεσε μόνο μεγαλύτερη απογοήτευση. 

«Δεν θα το ονομάζαμε ένταση ή πρόβλημα, αλλά μάλλον κρίση», δήλωσε στη διάσκεψη ο Ντέιβιντ Γκρος, πρώην διευθυντής του KITP και βραβευμένος με Νόμπελ. 

Το πώς μπορούν να διορθωθούν τα πράγματα είναι ασαφές. Ο Riess επιδιώκει μια προσαρμογή στο μοντέλο Lambda-CDM που υποθέτει ότι η σκοτεινή ενέργεια (το λάμδα) δεν είναι σταθερή αλλά αντίθετα εξελίσσεται σε όλη τη ζωή του σύμπαντος σύμφωνα με άγνωστη φυσική. 

Ωστόσο, η έρευνα του Keeley, που δημοσιεύτηκε στις 15 Σεπτεμβρίου στο περιοδικό Physical Review Letters, έρχεται σε αντίθεση με αυτό. Αυτός και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι οι ρυθμοί επέκτασης ταίριαζαν με τις προβλέψεις του Lambda-CDM μέχρι το CMB. Έτσι, εάν το μοντέλο χρειάζεται επισκευή οπουδήποτε, είναι πιθανότατα στο πολύ πρώιμο σύμπαν, είπε ο Keeley. 

Θα μπορούσε να είναι δυνατό να προστεθεί λίγη επιπλέον σκοτεινή ενέργεια πριν από την εμφάνιση του κοσμικού υποβάθρου μικροκυμάτων, είπε ο Keeley, δίνοντας κάποια πρόσθετη ώθηση στη διαστολή του σύμπαντος που δεν χρειάζεται να το κάνει να ξεφύγει από το τυπικό μοντέλο.

Μια άλλη ομάδα αστρονόμων είναι πεπεισμένη ότι η ένταση, μαζί με την παρατήρηση ότι ο Γαλαξίας βρίσκεται μέσα σε ένα υποπυκνό υπερκενό, σημαίνει ότι το Lambda-CDM και η σκοτεινή ύλη πρέπει να πεταχτούν εντελώς έξω. 

Αυτό που θα πρέπει να το αντικαταστήσει, σύμφωνα με τον Pavel Kroupa, καθηγητή αστροφυσικής στο Πανεπιστήμιο της Βόννης, είναι μια θεωρία που ονομάζεται Τροποποιημένη Νευτώνεια Δυναμική (MOND). 

Η θεωρία προτείνει ότι για βαρυτικές έλξεις δέκα τρισεκατομμύρια φορές μικρότερες από αυτές που γίνονται αισθητές στην επιφάνεια της Γης (όπως τα ρυμουλκά που γίνονται μεταξύ μακρινών γαλαξιών) οι νόμοι του Νεύτωνα καταρρέουν και πρέπει να αντικατασταθούν από άλλες εξισώσεις. 

Το supervoid Keenan-Barger-Cowie. Οι υποστηρικτές της θεωρίας της Τροποποιημένης Νευτώνειας Δυναμικής (MOND) υποστηρίζουν ότι η παρουσία του Γαλαξία μας κοντά στο κέντρο της υποπυκνότητας των γαλαξιών πλάτους 2 δισεκατομμυρίων ετών φωτός παραμορφώνει τις μετρήσεις μας για τη σταθερά του Hubble.  (AG Kroupa/University of Bonn)

Άλλοι αστρονόμοι λένε ότι οι δικοί τους υπολογισμοί δεν ανταποκρίνονται στους ισχυρισμούς του MOND, ωστόσο ο Kroupa επιμένει ότι οι κοσμολόγοι που θέλουν να τροποποιήσουν το τυπικό κοσμολογικό μοντέλο «βασικά προσθέτουν πρόσθετες επιπλοκές σε μια ήδη πολύ ακατάστατη και περίπλοκη θεωρία». 

«Αυτό που βιώνω και παρακολουθώ είναι μια ουσιαστική κατάρρευση της επιστήμης», είπε ο Κρούπα.

Ο Λάχαβ είναι αγνωστικιστής. Είναι πιθανό το Lambda-CDM να χρειάζεται απλώς μια προσαρμογή, είπε, ή ίσως η σκοτεινή ύλη και η σκοτεινή ενέργεια είναι το σύγχρονο ισοδύναμο των επίκυκλων, των μικρών κύκλων που χρησιμοποιούσαν οι αρχαίοι Έλληνες αστρονόμοι για να μοντελοποιήσουν πλανήτες που περιφέρονταν γύρω από τη Γη. «Οι τροχιές των πλανητών περιγράφηκαν με μεγάλη ακρίβεια από επίκυκλους», είπε ο Lahav. “Ήταν ένα καλό μοντέλο! Ταίριαζε με τα δεδομένα.”

Αλλά μόλις οι αστρονόμοι τοποθέτησαν τον ήλιο στο κέντρο του ηλιακού συστήματος σε νεότερα μοντέλα, οι επίκυκλοι τελικά έγιναν άσχετοι, πρόσθεσε. 

«Αν θέλουμε να πάμε φιλοσοφικά, ίσως αυτό συμβαίνει», είπε ο Lahav. «Αλλά ίσως υπάρχει επίσης σκοτεινή ύλη και σκοτεινή ενέργεια και απλώς δεν έχει ανακαλυφθεί ακόμα».

Οι κοσμολόγοι αναζητούν απαντήσεις σε πολλά μέρη. Τα επερχόμενα πειράματα CMB, όπως το έργο CMB-S4 στο Νότιο Πόλο και το Παρατηρητήριο Simons στη Χιλή, αναζητούν ενδείξεις σε εξαιρετικά ακριβείς μετρήσεις της ακτινοβολίας του πρώιμου σύμπαντος. Άλλοι θα κοιτάξουν τους χάρτες της σκοτεινής ύλης που παράγονται από το διαστημικό τηλεσκόπιο Ευκλείδης της ESA ή τη μελλοντική έρευνα σκοτεινής ενέργειας που θα διεξαχθεί από το Φασματοσκοπικό Όργανο Σκοτεινής Ενέργειας.

Αν και τώρα φαίνεται λιγότερο πιθανό, είναι επίσης πιθανό η ένταση του Hubble να επιλυθεί με τον εντοπισμό κάποιου αόρατου συστηματικού ελαττώματος στις τρέχουσες μετρήσεις.

Για τον Freedman, μια λύση, ή πιθανώς περαιτέρω αινίγματα, θα έρθει από το JWST. Η ομάδα της χρησιμοποιεί το ισχυρό μάτι του τηλεσκοπίου για να κάνει εξαιρετικά λεπτομερείς μετρήσεις των μεταβλητών των Κηφείδων. αστέρια με κορυφαία κόκκινα γίγαντα. και ένα είδος ανθρακικού αστέρα που ονομάζεται JAGB αστέρια ταυτόχρονα σε απόσταση. 

«Θα δούμε πόσο καλά συμφωνούν και αυτό θα μας δώσει την αίσθηση μιας συνολικής συστηματικής απάντησης», είπε ο Φρίντμαν.

Ο Freedman έχει κοιτάξει μόνο αστέρια σε έναν γαλαξία μέχρι στιγμής, αλλά ήδη βλέπει μια διαφορά από τις μετρήσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble.

«Είμαι πραγματικά ενθουσιασμένος γιατί πιστεύω ότι θα έχουμε κάτι πολύ ενδιαφέρον να πούμε», είπε ο Freedman. “Είμαι εντελώς ανοιχτός. Δεν ξέρω πού θα πέσει αυτό.”

google news

Ακολουθήστε μας και στο Google news. Διαβάστε μας για να ενημερώνεστε για όλα τα νέα, από την Ελλάδα και τον κόσμο, πατήστε το καμπανάκι για να ενημερώνεστε πρώτοι έγκαιρα και έγκυρα.

πηγή

Σχετικές αναρτήσεις

Η προσαρμογή στην εξίσωση της γάτας του Σρέντινγκερ θα μπορούσε να ενώσει τη σχετικότητα του Αϊνστάιν και την κβαντική μηχανική.

e-enimerosi

Το διαστημόπλοιο Starliner της Boeing δεν θα πραγματοποιήσει ακόμη ιδιωτικές αποστολές.

e-enimerosi

Αντιδραστήρας Tokamak, θα σώσει τον κόσμο;

Δημήτρης Λίτσας