قال الحائز على جائزة نوبل وأستاذ جامعة جونز هوبكنز، آدم ريس،"يشير التناقض بين معدل التوسع المرصود للكون وتوقعات النموذج القياسي إلى أن فهمنا للكون قد يكون غير مكتمل، مع تأكيد تلسكوبين رئيسيين تابعين لوكالة ناسا لنتائج بعضهما البعض، يجب أن نأخذ هذا التحدي بجدية بالغة. إنها مشكلة، لكنها أيضًا فرصة مذهلة لتعلم المزيد عن كوننا".
يبني البحث الجديد على اكتشاف البروفيسور ريس الحائز على جائزة نوبل بأن توسع الكون يتسارع نتيجة طاقة مظلمة غامضة تتخلل مساحات شاسعة من الفضاء بين النجوم والمجرات. استخدم المؤلفون أكبر عينة من بيانات تلسكوب ويب التي تم جمعها خلال أول عامين من عمله في الفضاء للتحقق من قياسات تلسكوب هابل لمعدل توسع الكون، المعروف باسم ثابت هابل. استخدموا ثلاث طرق مختلفة لقياس المسافات إلى المجرات التي احتوت على مستعرات عظمى، مع التركيز على المسافات التي تم قياسها مسبقًا بواسطة تلسكوب هابل والتي أثبتت أنها الأكثر دقة لقياس هذا الرقم محليًا.
توافقت الملاحظات من التلسكوبين بشكل وثيق، مما كشف أن قياسات هابل دقيقة واستبعدت وجود خطأ كبير يمكن أن يُعزى إلى هابل. ومع ذلك، لا يزال ثابت هابل يمثل لغزًا لأن القياسات التي تعتمد على الملاحظات الحالية للكون تقدم قيمًا أعلى مقارنة بالتوقعات المستندة إلى النموذج القياسي لعلم الكونيات، وهو إطار مقبول على نطاق واسع لفهم الكون استنادًا إلى بيانات إشعاع الخلفية الكونية الميكروي، الإشعاع الباهت المتبقي من الانفجار العظيم.
بينما يعطي النموذج القياسي قيمة ثابت هابل حوالي 67-68 كم/ثانية لكل ميغابارسيك، تقدم الملاحظات التلسكوبية قيمًا أعلى تتراوح بين 70 و76، بمتوسط 73 كم/ثانية لكل ميغابارسيك. هذا التناقض أربك علماء الكونيات لأكثر من عقد لأن الفرق البالغ 5-6 كم/ثانية لكل ميغابارسيك كبير جدًا بحيث لا يمكن تفسيره بسهولة بأخطاء القياس أو التقنيات المستخدمة. نظرًا لأن بيانات ويب الجديدة تستبعد وجود انحيازات كبيرة في قياسات هابل، فقد يكون سبب التوتر في ثابت هابل عوامل غير معروفة أو فجوات في فهم علماء الكونيات للفيزياء التي لم تُكتشف بعد.
يبني البحث الجديد على اكتشاف البروفيسور ريس الحائز على جائزة نوبل بأن توسع الكون يتسارع نتيجة طاقة مظلمة غامضة تتخلل مساحات شاسعة من الفضاء بين النجوم والمجرات. استخدم المؤلفون أكبر عينة من بيانات تلسكوب ويب التي تم جمعها خلال أول عامين من عمله في الفضاء للتحقق من قياسات تلسكوب هابل لمعدل توسع الكون، المعروف باسم ثابت هابل. استخدموا ثلاث طرق مختلفة لقياس المسافات إلى المجرات التي احتوت على مستعرات عظمى، مع التركيز على المسافات التي تم قياسها مسبقًا بواسطة تلسكوب هابل والتي أثبتت أنها الأكثر دقة لقياس هذا الرقم محليًا.
توافقت الملاحظات من التلسكوبين بشكل وثيق، مما كشف أن قياسات هابل دقيقة واستبعدت وجود خطأ كبير يمكن أن يُعزى إلى هابل. ومع ذلك، لا يزال ثابت هابل يمثل لغزًا لأن القياسات التي تعتمد على الملاحظات الحالية للكون تقدم قيمًا أعلى مقارنة بالتوقعات المستندة إلى النموذج القياسي لعلم الكونيات، وهو إطار مقبول على نطاق واسع لفهم الكون استنادًا إلى بيانات إشعاع الخلفية الكونية الميكروي، الإشعاع الباهت المتبقي من الانفجار العظيم.
بينما يعطي النموذج القياسي قيمة ثابت هابل حوالي 67-68 كم/ثانية لكل ميغابارسيك، تقدم الملاحظات التلسكوبية قيمًا أعلى تتراوح بين 70 و76، بمتوسط 73 كم/ثانية لكل ميغابارسيك. هذا التناقض أربك علماء الكونيات لأكثر من عقد لأن الفرق البالغ 5-6 كم/ثانية لكل ميغابارسيك كبير جدًا بحيث لا يمكن تفسيره بسهولة بأخطاء القياس أو التقنيات المستخدمة. نظرًا لأن بيانات ويب الجديدة تستبعد وجود انحيازات كبيرة في قياسات هابل، فقد يكون سبب التوتر في ثابت هابل عوامل غير معروفة أو فجوات في فهم علماء الكونيات للفيزياء التي لم تُكتشف بعد.
هذه الصورة، التي التُقطت بواسطة تلسكوب نيكولاس يو. مايال (4-م)، تُظهر المجرة الحلزونية مسييه 106. كما تظهر في الصورة مجرتان قزمتان: NGC 4248 في الزاوية السفلية اليمنى وUGC 7356 في الزاوية السفلية اليسرى.
حقوق الصورة: KPNO / NOIRLab / NSF / AURA / M.T. Patterson، جامعة ولاية نيو مكسيكو / T.A. Rector، جامعة ألاسكا أنكوراج / M. Zamani & D. de Martin.
غطى علماء الفلك حوالي ثلث عينة مجرات هابل الكاملة، مستخدمين المسافة المعروفة إلى المجرة الحلزونية مسييه 106 (M106 أو NGC 4258) كنقطة مرجعية. رغم حجم العينة الأصغر، حققوا دقة مدهشة، حيث أظهروا اختلافات بين القياسات تقل عن 2%، وهي أقل بكثير من نسبة التناقض البالغة حوالي 8-9% المرتبطة بتوتر هابل. بالإضافة إلى تحليلهم للنجوم النابضة المعروفة باسم متغيرات السيفيد، المعيار الذهبي لقياس المسافات الكونية، قاموا بمراجعة القياسات استنادًا إلى النجوم الغنية بالكربون وألمع العمالقة الحمراء عبر نفس المجرات.
أظهرت جميع المجرات التي لاحظها ويب، مع المستعرات العظمى الخاصة بها، ثابت هابل بقيمة 72.6 كم/ثانية لكل ميغابارسيك، وهي قريبة جدًا من القيمة البالغة 72.8 كم/ثانية لكل ميغابارسيك التي وجدها هابل لنفس المجرات.