Webb i Hubble potvrdili stopu širenja svemira ali zagonetka je i dalje prisutna

Nedavna istraživanja provedena pomoću svemirskih teleskopa James Webb i Hubble pružila su nove uvide u stopu širenja svemira, poznatu kao Hubbleova konstanta, koja igra ključnu ulogu u razumijevanju evolucije i krajnje sudbine našeg kozmosa. Unatoč tome, postojanje uporne razlike, koja se naziva Hubbleova napetost ili Gubbleova tenzija, između mjerenih vrijednosti konstante korištenjem različitih nezavisnih pokazatelja udaljenosti i onih predviđenih iz poslijesvjetla Velikog praska, ostaje nerazjašnjeno. Ova razlika predstavlja znatnu zagonetku za znanstvenike diljem svijeta.

Hubble i Webb, izvrstan tim

Svemirski teleskop James Webb nedavno je potvrdio točnost prethodnih mjerenja koje je proveo Hubble, čime je otklonjena svaka sumnja u pouzdanost Hubbleovih rezultata. Izgradnja svemirskog teleskopa Hubble imala je za cilj korištenje njegove napredne sposobnosti promatranja za precizno određivanje stope širenja svemira. Prije njegovog lansiranja 1990. godine, zemaljski teleskopi dali su mjerenja s velikim neizvjesnostima, sugerirajući da bi starost svemira mogla varirati između 10 i 20 milijardi godina. Zahvaljujući trideset i četiri godine kontinuiranog poboljšavanja i preciziranja tzv. ‘kozmičke ljestvice udaljenosti‘, Hubble je tu neizvjesnost smanjio na manje od jedan posto, odredivši starost svemira na 13,8 milijardi godina.

Međutim, mjerenja provedena pomoću Hubblea nisu se slagala s drugim promatranjima koja su ukazivala na to da se svemir širio brže neposredno nakon Velikog praska. Ova su promatranja uključivala mapiranje kozmičke mikrovalne pozadinske radijacije satelitom ESA Planck, koje je pružilo osnovu za razumijevanje evolucijske strukture svemira nakon njegova hlađenja od Velikog praska.

Puno novih pitanja

Pojava svemirskog teleskopa James Webb omogućila je dodatnu provjeru rezultata dobivenih pomoću Hubblea. Infracrveni pogledi Webb teleskopa na promjenljive zvijezde Cepheida poklopili su se s optičkim podacima koje je prikupio Hubble, potvrđujući točnost Hubbleovih mjerenja. Unatoč ovoj potvrdi, Hubbleova tenzija — razlika u promatranjima širenja svemira u njegovim bližim dijelovima u odnosu na ekspanziju tijekom rane faze njegova postojanja — i dalje predstavlja izazov za kozmologe. Ova situacija upućuje na mogućnost da su nepoznati elementi inherentno prisutni u samoj strukturi svemira.

Pitanje koje se postavlja jest zahtijeva li razrješenje ove dileme uvođenje nove fizike ili su u pitanju greške u mjerenju korištene dvije različite metodologije. Suradnjom teleskopa Hubble i Webb dobiveni su definitivni dokazi koji podupiru teoriju da faktori osim mjernih grešaka utječu na stopu širenja svemira. Adam Riess, fizičar s Johns Hopkins University i dobitnik Nobelove nagrade, naglasio je da eliminacijom mjernih pogrešaka ostaje uzbuđujuća mogućnost da naše razumijevanje svemira nije potpuno.

Pouzdanost podataka stope širenja svemira

U svjetlu ovih otkrića, dodatna promatranja provedena pomoću Webb teleskopa 2023. godine uspješno su potvrdila pouzdanost Hubbleovih mjerenja, dodatno učvršćujući vjernost početnih koraka kozmičke ljestvice udaljenosti. Istraživanja koja koriste različite metode za određivanje relativnih udaljenosti u svemiru, zajednički poznate kao kozmička ljestvica udaljenosti, i dalje predstavljaju temelj za kalibraciju i provjeru znanstvenih spoznaja.

Nove opservacije obuhvaćaju pet domaćih galaksija osam supernova tipa Ia koje sadrže ukupno 1000 Cepheida, pružajući temeljite podatke koji pokrivaju cijeli raspon mjerenja provedenih pomoću Hubblea. Ovo istraživanje, koje su vodili Adam Riess i Gagandeep Anand iz Instituta za svemirske teleskope u Baltimoreu, postavlja temelje za buduća istraživanja koja bi mogla riješiti misterij Hubbleove tenzije, uključujući i nadolazeće misije poput svemirskog teleskopa Nancy Grace Roman NASA-e i misije Euclid ESA-e.

Trenutno razumijevanje širenja svemira temelji se na dva ključna stupa: jednom koji proizlazi iz promatranja svemirskih teleskopa Hubble i Webb, te drugom utemeljenom na posmatranju kozmičkog mikrovalnog pozadinskog zračenja, ostataka Velikog praska, zabilježenog pomoću Planck satelita. Kako se širenje svemira mijenjalo tijekom milijardi godina između ovih dviju točaka ostaje jedna od ključnih nepoznanica koje kozmologija teži razjasniti. Kao što Riess ističe, ključno je otkriti što nam nedostaje u povezivanju početka svemira s današnjicom, otvarajući put ka dubljem razumijevanju kozmičke evolucije.