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

سه گروه از محققان اندازه گیری های فاصله را با یک مقدار منحصر به فرد و غیر تصادفی به داده ها محاسبه کردند. در یک جلسه حضوری، مقادیر را حذف کردند و نتایج را با هم مقایسه کردند.

سه روش فاصله یکسانی را با عدم قطعیت سوم به دست آوردند. در نهایت، تیم سه حرکت هابل را برای هر شاخص فاصله محاسبه کرد. همه مقادیر در محدوده پیش بینی شده 67.4 قرار داشتند. بنابراین، به نظر می رسید که مناقشه هابل حل شده است. با این حال، آنها در تجزیه و تحلیل بیشتر برای مستندسازی نتایج با مشکلاتی مواجه شدند.

تجزیه و تحلیل JAGB مثبت بود. اما دو نفر دیگر اشتباه کردند. تیم دریافت که خطاهای قابل توجهی در اندازه گیری TRGB وجود دارد. آنها سعی کردند با گنجاندن تعداد بیشتری TRGB خطا را کاهش دهند. اما زمانی که او شروع به انجام این کار کرد، دریافت که فاصله تا این کهکشان ها کمتر از آن چیزی است که فکر می کرد. این تغییر باعث شد ارزش هابل افزایش یابد.

تیم فریدمن همچنین خطایی در تحلیل سفاویان پیدا کرد: برای حدود نیمی از ستارگان متحرک، کلمه جرم دو بار استفاده شد. تصحیح این خطا ارزش هابل را به طور مداوم افزایش داد. چالش هابل از سر گرفته شد.

در نهایت، پس از تلاش برای تصحیح خطاها، مقاله محققان سه ثابت مختلف هابل را ارائه می کند. اندازه گیری JAGB نتیجه ای معادل 67.96 کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک داشت. نتیجه TRGB برابر با 69.85 با همان حاشیه خطا بود. ثابت هابل با حداکثر مقدار 05/72 در روش متغیر کیفوسین به دست آمد. به این ترتیب نظرات مختلف در مورد شکل این ستارگان باعث شد که مقدار فشار هابل از 69 به 73 تغییر کند.

با ترکیب روش ها و عدم قطعیت های ذکر شده، میانگین هابل معادل 96/69 با عدم قطعیت چهار درصد به دست آمد. این حاشیه خطا با پیش بینی های نظری جهان و ارزش بالای تیم ریس همپوشانی دارد.

تلسکوپ فضایی جیمز وب اندازه گیری مداوم هابل را انجام داده است. ایده ساده است: کهکشان های نزدیک بزرگتر به نظر می رسند. زیرا شما می توانید ستاره های دیگری بسازید، در حالی که کهکشان های دوردست نیز همین شکل را دارند.

روشی به نام همگرایی گرانشی بسیار مفید است. یک خوشه کهکشانی بزرگ مانند یک ذره بین عمل می کند، تصویر 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، اخترفیزیکدان دانشگاه آریزونا، برنامه رصد هفت گروه را 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 در تصاویر قابل مشاهده نبودند. این سه نقطه در واقع تصاویر متفاوتی از ابرنواختری بودند که پشت گروه ذکر شده در بالا قرار داشت.

پس از چندین بار تکرار، محققان تفاوت زمان رسیدن سه فوتون ابرنواختر را محاسبه کردند. این تاخیر زمانی برابر با شار هابل است و می توان از آن برای محاسبه این مقدار استفاده کرد. این تیم سرعت انبساط 75.4 کیلومتر بر ثانیه در مگاپاسکال را با حداکثر عدم قطعیت 8.1٪ پیدا کرد. فرای انتظار دارد که خطاها پس از چندین سال اندازه گیری مشابه تصحیح شوند.

هر دو گروه فریدمن و ریس پیش بینی می کنند که با مشاهدات جیمز وب در سال های آینده می توانند راه حل بهتری پیدا کنند. فریدمن می‌گوید: «با تغییرات زیاد، وضوح هابل قابل حل است و من فکر می‌کنم خیلی سریع به نتیجه می‌رسیم.»