Telescopul spațial James Webb (JWST) tocmai a scos la lumină o nouă anomalie care ar putea pune sub semnul întrebării unul dintre fundamentele cosmologiei moderne: constanta Hubble, care măsoară rata de expansiune a universului. Constanta Hubble este o mărime esențială în cosmologie, deoarece ne permite să înțelegem cât de repede se extinde Universul. Cu alte cuvinte, ne spune cât de îndepărtate sunt galaxiile și cât de repede se îndepărtează unele de altele. Dacă am putea măsura cu exactitate această rată, ne-ar ajuta să înțelegem mai bine vârsta, dimensiunea și evoluția universului. Problema este că diferite metode de măsurare dau rezultate diferite. Acestea sunt cunoscute sub numele de tensiunea Hubble.
Prima metodă se bazează pe studiul fluctuațiilor din fondul cosmic de microunde, o amprentă lăsată de prima lumină emisă în univers, care datează de la numai 380 000 de ani după Big Bang. Această metodă a permis estimarea ratei de expansiune la aproximativ 67 de kilometri pe secundă pe megaparsec (km/s/Mpc). În schimb, a doua metodă utilizează stele pulsatorii numite variabile Cefeide, care sunt mai aproape de Pământ. Această metodă a dat o rată de expansiune de 73,2 km/s/Mpc. Această diferență poate părea minimă, dar este suficient de semnificativă pentru a pune sub semnul întrebării modelele cosmologice existente.
Pe acest fond de tensiuni, JWST a furnizat noi informații. Ele au fost prezentate într-un articol postat pe baza de preprinturi arXiv. În timp ce observau un roi de galaxii situat la 3,6 miliarde de ani lumină de Pământ, astronomii au detectat semnale de la o supernovă de tip Ia. Aceste supernove, care apar atunci când o stea moartă se prăbușește, sunt deosebit de utile pentru măsurarea distanțelor în univers datorită luminozității lor constante, ceea ce le transformă în „lumânări standard”. Un aspect fascinant al acestei observații este modul în care lumina acestei supernove a fost amplificată și distorsionată datorită unui fenomen cunoscut sub numele de lentilă gravitațională. Atunci când o galaxie masivă se află între noi și un obiect îndepărtat, cum ar fi o supernovă, gravitația sa poate îndoi spațiul-timp, provocând amplificarea luminii de la obiectul îndepărtat. Acest lucru permite astronomilor să vadă nu una, ci mai multe imagini ale aceluiași obiect, în acest caz de trei ori aceeași imagine a supernovei. Această perspectivă unică oferă informații valoroase despre distanța și luminozitatea sa.
Analizând aceste imagini și măsurând decalajele de timp dintre ele, cercetătorii au putut obține o valoare a constantei Hubble estimată la 75,4 km/s/Mpc. Această cifră, mai mare decât estimările anterioare, întărește și mai mult discrepanța dintre diferitele metode de măsurare și ridică noi întrebări cu privire la înțelegerea noastră a universului. Aceste noi descoperiri ridică serioase semne de întrebare cu privire la modelul standard al cosmologiei, care presupune că universul se extinde într-un ritm constant datorită unei entități misterioase cunoscute sub numele de energie întunecată. Se crede că această forță este responsabilă de accelerarea expansiunii universului. Cu toate acestea, valorile măsurate de JWST indică faptul că înțelegerea noastră actuală poate fi incompletă sau eronată. Prin urmare, problema tensiunii Hubble este departe de a fi rezolvată. Astronomii speră că descoperirile viitoare vor elucida acest mister și vor îmbunătăți înțelegerea noastră a universului
