بزرگترین مطالعات جهان به عوامل جدیدی در پشت نرخ سریع انبساط اشاره دارد
برای دهه‌ها، جامعه فضایی با یک معما کیهانی روبرو بوده است: به نظر می‌رسد جهان سریع‌تر از آن چیزی که باید، در حال انبساط است.
این اختلاف که به عنوان تنش هابل شناخته می‌شود، فهم ما از ماهیت بنیادی جهان را به چالش کشیده است.
اکنون، مشاهدات جدید از تلسکوپ فضایی قدرتمند جیمز وب (JWST) این معمای پیچیده را تعمیق کرده است.
JWST فاصله‌ها بین ستارگان و کهکشان‌ها را اندازه‌گیری کرده است، که اندازه‌گیری‌های قبلی انجام شده توسط تلسکوپ هابل را تأیید کرد.
آدام ریس، برنده جایزه نوبل و نویسنده اصلی از دانشگاه جانز هاپکینز گفت: «اختلاف بین نرخ انبساط مشاهده شده جهان و پیش‌بینی‌های مدل استاندارد نشان می‌دهد که فهم ما از جهان ممکن است ناقص باشد.»
وی افزود: «با تایید دو تلسکوپ اصلی ناسا از یافته‌های یکدیگر، ما باید این مشکل [تنش هابل] را بسیار جدی بگیریم—این یک چالش است اما همچنین یک فرصت فوق‌العاده برای یادگیری بیشتر درباره جهان است.»
وب تایید یافته‌های هابل درباره جهان
تنش هابل تفاوت عمده‌ای بین نرخ اندازه‌گیری شده و پیش‌بینی شده تئوریک نرخ انبساط جهان را نشان می‌دهد.
این بدان معناست که ممکن است نیروها یا ذرات ناشناخته‌ای در بازی باشند که می‌توانند بر انبساط جهان تأثیر بگذارند.
به همین دلایل، ثابت هابل — معیاری برای نرخ انبساط جهان — موضوع مطالعه شدید بوده است.
ریس و تیمش داده‌های وب را برای تطابق اندازه‌گیری ثابت هابل به‌وسیله تلسکوپ هابل بررسی کردند.
آنها از سه تکنیک متفاوت برای محاسبه فاصله تا کهکشان‌هایی که ابرنواختار دارند استفاده کردند. این کار دقت اندازه‌گیری‌های قبلی هابل را تأیید کرد.
این هماهنگی بین داده‌های دو تلسکوپ احتمال خطای عمده در اندازه‌گیری‌های هابل را به عنوان علت تنش هابل از بین می‌برد.
عوامل ناشناخته در بازی
با وجود تأیید اندازه‌گیری‌های هابل، ثابت هابل هنوز گیج‌کننده است.
این به این دلیل است که مشاهدات جهان حاضراز مقادیر بالاتری برای ثابت در مقایسه با آنچه مدل استاندارد جهان‌شناسی پیش‌بینی می‌کند، نشأت می‌گیرد.
مدل استاندارد جهان‌شناسی در انعکاس‌های از بیگ‌بنگ—تابش مایکروویو کیهانی—ریشه دارد.
مدل استاندارد جهان‌شناسی پیش‌بینی می‌کند یک ثابت هابل در حدود 67-68 کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک (km/s/Mpc). از سوی دیگر، مشاهدات تلسکوپ‌های واقعی این مقدار را حدود 70-76 km/s/Mpc محاسبه می‌کنند، که بطور متوسط در 73 km/s/Mpc قرار دارد.
از آنجا که وب تعصبات عمده‌ای در اندازه‌گیری‌های هابل از بین برده است، تیم تحقیقاتی پیشنهاد می‌کند که تنش هابل ممکن است از عوامل ناشناخته یا نواقص در فهم کنونی ما از فیزیک ناشی شود.
ثابت هابل به‌طور مستقیم بر زندگی روزمره ما تأثیری نمی‌گذارد، اما اطلاعاتی درباره تکامل بزرگ‌مقیاس جهان می‌دهد.
دانشمندان می‌توانند با تخمین سرعتی که جهان در حال انبساط است، گذشته‌اش را کشف کنند و سرنوشت آن را پیش‌بینی کنند.
آنها تاکید می‌کنند که حل مشکل تنش هابل ممکن است سرنخ‌هایی برای دیگر ناسازگاری‌های داخل مدل استاندارد جهان‌شناسی ارائه دهد.
به عنوان مثال، مدل استاندارد جهان‌شناسی برای توضیح ماهیت ماده تاریک و انرژی تاریک کوتاه می‌آید.
مارک کامینوسکی، کیهان‌شناس دانشگاه جانز هاپکینز توضیح می‌دهد: «یک توضیح ممکن برای تنش هابل این است که درک ما از جهان اولیه ناقص است، مانند یک جزء جدید از ماده—انرژی تاریک اولیه—که به جهان پس از انفجار بزرگ یک شتاب غیرمنتظره داد.»
کامینوسکی افزود: «و ایده‌های دیگری وجود دارد، مانند خواص ویژه ماده تاریک، ذرات عجیب، تغییر جرم الکترون یا میدان‌های مغناطیسی اولیه که ممکن است کارساز باشد. نظریه‌پردازان اجازه دارند که خلاق بشوند.» در خبرنامه.
یافته‌ها در مجله مجله اخترفیزیکی. منتشر شده است.
