Vesmírný dalekohled Jamese Webba nedávno ověřil měření Hubbleova teleskopu týkající se určení přesné rychlosti kosmické expanze. Výsledky pokusu pak vědce překvapily i šokovaly zároveň. Jak se tím mění současné pojetí rozpínání vesmíru?

Univerzální metoda neexistuje… zatím

O tom, že se vesmír rozpíná, ví vědci již poměrně dlouho. Zatím však nebyli příliš úspěšní v přesním vyčíslení rychlosti tohoto rozpínání. V rámci výzkumu pak tuto rychlost označili termínem Hubbleova konstanta (H0) a začali pátrat po možnostech, jak její hodnotu vyčíslit. Jedním ze způsobů měření je zaměřit se na zbytky světla v pozadí kosmických mikrovln či akustické vlny, které prakticky zamrzly v čase. Jde totiž o pozůstatky raného vesmíru, na jejichž vlastnostech lze kosmickou expanzi částečně pozorovat. Další metoda pak využívá měření vzdálenost k objektům se známou vlastní jasností. Problém ovšem je, že jednotlivé metody poskytují rozdílné výsledky. V prvním případě se totiž vědci dostali k rychlosti rozpínání okolo 70 kilometrů za sekundu na megaparsek (km/s/Mpc) zatímco měření jasnosti hvězd poskytlo hodnotu rychlosti 74 km/s/Mpc. Tento rozdíl v rychlostech je pak známý jako Hubbleovo napětí.

Jakou rychlostí se rozpíná vesmír? Na tuto otázku možná našli vědci definitivní odpověď. Zdroj: Unsplash

Výsledky Hubbleova i Webbova dalekohledu se shodují

Problematice měření rychlosti rozpínání vesmíru se věnoval zejména Hubbleův vesmírný dalekohled, který shromažďoval potřebná data pro své závěry pozorováním cefeid celých 30 let. Na základě těchto měření tak byla hodnota Hubbleovy konstanty nastavena na 73.0 ± 1.0 km/s/Mpc. Za tu dobu však vědci odhalili řadu omezení, která toto zařízení limitují, a proto doufali, že novější teleskop Jamese Webba dokáže tyto problémy překonat. Webbův vesmírný dalekohled totiž disponuje senzory zachycujícími infračervené záření, které nabízí dosud nepoznaný pohled na vesmír jako takový. O to větším překvapením tak bylo zjištění, že se výsledky měření z obou zařízení shodovaly. V původních datech tak s velkou pravděpodobností není žádná chyba.

Vědci zjistili, že ačkoliv jsou měřící techniky Hubbleova i Webbova teleskopu odlišné, výsledky jsou shodné. Zdroj: Se souhlasem NASA a ESA

Co to všechno znamená?

Ačkoliv mají vědci k dispozici další potvrzení toho, že hodnoty získané Hubbleovým teleskopem jsou s největší pravděpodobností správné, neposkytl jim vesmír dosud odpověď na otázku, proč se rozpíná tak rychle. Hodnota Hubbleovy konstanty totiž poměrně výrazně převyšuje očekávanou předpověď na základě teoretických modelů. Podle všeho tak v kosmu působí síly, o nichž zatím nevíme. Odborníci věří, že by klíčem k rozluštění záhady rychlé expanze mohla být přítomnost temné energie a temné hmoty nebo dokonce existence částic či polí, které se lidstvu dosud nepodařilo odhalit. Pochopitelně se pak nabízí také možnost několikanásobných odchylek a chyb v měření. To by však znamenalo, že by Hubbleův i Webbův dalekohled vzájemně poskytovaly stejně chybná data, což je podle vědců nepravděpodobné. Na stole tak zůstává celá řada teorií, a pátrání po této záhadě tak bude i nadále pokračovat.

Zdroje: 1, 2, 3