Các nhà vũ trụ học thích tranh luận, và một trong những điều ngạc nhiên lớn nhất trong thập kỷ qua là sự xuất hiện chậm chạp của sự bất đồng giữa các phương pháp đo Hằng số Hubble, tốc độ giãn nở của Vũ trụ.
Hai trại tồn tại. Có những người nghiên cứu nền vi sóng vũ trụ, ánh sáng phát ra chỉ 400.000 năm sau Vụ nổ lớn, và ngoại suy về phía trước để tìm ra Hằng số.
Họ luôn nhận được các giá trị cao hơn so với các đối thủ của mình, những người đo lường sự mở rộng trực tiếp bằng cách quan sát Vũ trụ ngày nay.
Khi mỗi bộ phép đo trở nên chính xác hơn, sự khác biệt này – được gọi một cách hoa mỹ là ‘độ căng của Hubble’ – chỉ tăng lên.
Kính viễn vọng Không gian James Webb sẽ giúp ích, đặc biệt là với những phép đo cục bộ dựa trên nghiên cứu siêu tân tinh Loại Ia.
Tham dự các buổi nói chuyện trực tuyến của các thành viên trong nhóm khoa học JWST và tìm hiểu xem Kính thiên văn Webb tiết lộ những bí mật của vũ trụ như thế nào.
Tìm hiểu thêm về Sê-ri JWST Masterclass.
Những vụ nổ rực rỡ này tỏa sáng với độ sáng cực đại gần như giống nhau ở bất cứ nơi nào chúng xảy ra.
Biết độ sáng thực sự của chúng, chúng ta có thể tính khoảng cách của chúng giống như cách bạn tính khoảng cách của một chiếc ô tô bằng cách quan sát độ sáng của đèn pha khi băng qua đường vào ban đêm.
Phép loại suy tuyệt vời này đã được đồng nghiệp của tôi Becky Smethurst chia sẻ với tôi và nó hoạt động rất tốt – trên thực tế, chúng ta có thể làm tốt hơn bằng cách biết kiểu dáng và kiểu dáng của từng chiếc ô tô, chúng ta có thể cải thiện các phép đo Loại Ia của mình bằng cách điều chỉnh chúng theo để biết các loại khác nhau sáng và mờ như thế nào.
Tuy nhiên, thang đo khoảng cách siêu tân tinh cần phải được hiệu chỉnh.
Kể từ Henrietta Leavitt vào đầu thế kỷ 20, các nhà thiên văn học đã thực hiện điều này bằng cách phát hiện ra các sao Cepheid, những ngôi sao biến quang sáng mà tốc độ của chúng cho thấy độ sáng và do đó khoảng cách của chúng.
Kính viễn vọng Không gian Hubble được gọi là Hubble vì một trong những mục đích ban đầu của nó là quan sát thêm những ngôi sao này, và do đó xác định Hằng số Hubble một lần và mãi mãi.
Và vẫn còn căng thẳng.
Một khả năng là Hubble có thể sai một cách có hệ thống trong các phép đo Cepheids của nó, với sự ô nhiễm từ bất kỳ người khổng lồ đỏ nào ẩn nấp trong nền là một mối lo ngại đặc biệt.
Loại vấn đề này tồi tệ hơn trong tia hồng ngoại, dải bước sóng thường được sử dụng vì nó tương đối không bị ảnh hưởng bởi bụi.
Trong khi các quan sát về chương trình JWST Cepheid chính chỉ mới bắt đầu, một bài báo ngắn đã cho chúng ta xem trước.
Một trong những thiên hà lân cận chứa siêu tân tinh loại Ia, NGC 1365, đã được JWST chụp lại, như một phần trong nỗ lực nghiên cứu sự hình thành sao của nó và bài báo sử dụng dữ liệu thu được cho mục đích này để kiểm tra NGC 1365’s Cepheids.
Tin tốt cho những người yêu thích sự căng thẳng; những kết quả mới này phù hợp với các phép đo HST, vì vậy không có bằng chứng về bất kỳ lỗi hệ thống nào có thể khiến các phép đo lại với nhau.
Tuy nhiên, nó chỉ là một thiên hà. Nếu những kết quả này được chứng minh bằng các nghiên cứu của nhiều nghiên cứu khác, thì đó sẽ là động lực cho những nhà vũ trụ học hy vọng rằng việc giải thích sự khác biệt quan sát được sẽ dẫn chúng ta đến những lý thuyết mới và có lẽ là một hiểu biết mới về vũ trụ.
Kết quả mới sẽ xuất hiện vào cuối năm nay; xem không gian này!
Chris Lintott đang đọc A First Look at Cepheids in a SN Ia Host with JWST của Wenlong Yuan et al. Đọc trực tuyến tại: arxiv.org/abs/2209.09101.
Bài viết này ban đầu xuất hiện trong số tháng 2 năm 2023 của Tạp chí BBC Sky at Night .