W nowym, precyzyjnym pomiarze tempa rozszerzania się Wszechświata ujawniono znaczący problem. Dane z Teleskopu Hubble’a oraz obserwacje Teleskopu Jamesa Webba (JWST) przeprowadzone przez zespół fizyka Adama Riessa z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa potwierdziły, że wcześniejsze pomiary są jednak prawidłowe, pomimo lat debat. Odkrycia te dotyczą odległości między naszym Układem Słonecznym a gwiazdami zmiennymi Cefeidami oraz supernowymi typu Ia, wykorzystywanymi do tworzenia „kosmicznej drabiny odległości”, co wskazuje, że Wszechświat rozszerza się z prędkością 73 kilometrów na sekundę na megaparsek – wartość znana jako stała Hubble’a.
Głównym problemem jest to, że inne metody pomiaru stałej Hubble’a dostarczają odmienne wyniki. Dotychczas sądzono, że rozbieżności, znane jako „napięcie Hubble’a”, mogą wynikać z błędów pomiarowych. Jednak nowy pomiar z bardzo wysokim poziomem pewności – 8 sigma – wskazuje, że przyczyna leży gdzie indziej. „Z pomiarów wyeliminowano błędy, co pozostawia realną i ekscytującą możliwość, że źle zrozumieliśmy Wszechświat,” mówi Riess.
To napięcie jest prawdopodobnie największym problemem dręczącym kosmologię i dotyczy tempa, w jakim przyspiesza ekspansja Wszechświata. Mamy kilka metod wyznaczania tej wartości, ale dwa główne podejścia to standardowe świece i standardowe linijki. Obecnie modele kosmologiczne funkcjonują dobrze tylko w pewnych aspektach, więc proponowane rozwiązania często oznaczają, że coś innego zostaje „zepsute”. Błąd ludzki staje się więc atrakcyjnym wyjaśnieniem napięcia Hubble’a, co skłania naukowców do ciągłych pomiarów i weryfikacji.
Riess i jego koleżanki i koledzy wykorzystali JWST do sprawdzenia swoich pomiarów, które początkowo były zgodne z obserwacjami Hubble’a. Jednak teraz, kiedy JWST dogonił Hubble’a, okazuje się, że pomiary są spójne na całej obserwowanej skali. „Pokryliśmy cały zakres obserwowany przez Hubble’a i możemy z bardzo wysokim poziomem pewności wykluczyć błąd pomiarowy jako przyczynę napięcia Hubble’a,” mówi Riess. „Łącząc Webb i Hubble, korzystamy z najlepszych cech obu światów. Odkryliśmy, że pomiary Hubble’a pozostają wiarygodne, gdy wspólnie zdobywamy coraz wyższe szczeble kosmicznej drabiny odległości.”
Teraz przed naukowcami stoi wyzwanie zrozumienia, czego jeszcze nie wiemy. Obserwacje fal grawitacyjnych, znane jako standardowe syreny, mogą być kluczem do rozwiązania tego problemu. Na razie błędy pomiarowe są jednak zbyt duże, by móc dokonać jednoznacznych wniosków, chociaż wydają się one być mniej więcej zgodne ze standardowymi świecami. Kontynuowane są wysiłki na rzecz dokładniejszych pomiarów; prawdopodobnie potrzebna będzie cierpliwość.
