Noile observații ale telescopului Webb au fost cheie în înțelegerea noastră despre Big Bang

Ei bine, să începem Începeți cu ceea ce este evident. The marea explozie Nu este mort. Note recente de Telescopul spațial James Webb Big Bang-ul nu a fost respins, în ciuda unor articole populare care susțin contrariul. Dacă asta este tot ce trebuie să auzi, să ai o zi minunată. Cu toate acestea, ultimele observații ale lui Webb dezvăluie câteva lucruri ciudate și neașteptate despre univers și, dacă doriți să aflați mai multe, continuați să citiți.

Să începem cu zvonurile. Dar noile date web care sugerează că Big Bang-ul este greșit? Același tip de date pe care ni le-a dat Hubble cu ani în urmă. În general, credem că dovezile pentru Big Bang se învârt în jurul a două fapte: în primul rând, că galaxiile îndepărtate au o deplasare spre roșu mai mare decât galaxiile mai apropiate; Și în al doilea rând, că universul este umplut cu un fundal cosmic de radiații cu microunde.

Primul indică faptul că universul se extinde în toate direcțiile, în timp ce al doilea indică faptul că era într-o stare foarte fierbinte și densă. Acești doi sunt de la trei colțuri Dintre datele care susțin Big Bang-ul, a treia este abundența relativă a elementelor din universul timpuriu.

Dar aceste observații sunt doar baza pentru modelul Big Bang. Ne-am extins de mult în aceste domenii pentru a crea Modelul Standard al Cosmologiei, cunoscut și sub denumirea de model LCDM. Acesta este universul care a început cu Big Bang și este plin de materie, materie întunecată și energie întunecată. Totul, de la accelerarea expansiunii cosmice până la adunarea galaxiilor, susține acest model standard. Și modelul standard face predicții despre alte teste de control, astfel încât să le putem valida în continuare. Aici intervin acuzațiile recente despre Marea Depresiune.

Unul dintre aceste teste secundare este cunoscut sub numele de testul de luminozitate a suprafeței Tolman. A fost propus pentru prima dată în anii 1930 de Richard C. Tolman și a comparat luminozitatea aparentă a unei galaxii cu dimensiunea ei aparentă. Raportul dintre luminozitate și volum este cunoscut sub numele de luminanță de suprafață.

În general, cu cât o galaxie este mai mare, cu atât ar trebui să fie mai strălucitoare, deci luminozitatea suprafeței fiecărei galaxii ar trebui să fie aproximativ aceeași. Galaxiile îndepărtate vor apărea mai întunecate, dar vor avea și o dimensiune aparentă mai mică, astfel încât luminozitatea suprafeței va rămâne aceeași. Testul Tolman prezice că într-un univers static, fără expansiune, luminozitatea suprafeței tuturor galaxiilor ar trebui să fie aproximativ aceeași, indiferent de distanță.

Asta nu este ceea ce vedem. Ceea ce observăm este că galaxiile îndepărtate sunt mai slabe decât galaxiile mai apropiate. Cantitatea de opacitate este proporțională cu cantitatea de deplasare spre roșu din galaxie. Ai putea crede că asta dovedește că toate acele galaxii îndepărtate se îndepărtează de noi, dar de fapt nu o fac. Dacă acele galaxii îndepărtate ar accelera, ai avea două efecte de întunecare. Deplasare la roșu și distanță din ce în ce mai mare. Testul lui Tolman prezice că într-un univers simplu în expansiune, luminozitatea suprafeței galaxiilor ar trebui să scadă proporțional cu deplasarea spre roșu. Si Distanta: distanta. Vedem doar urme de deplasare spre roșu.

Acest fapt i-a determinat pe unii să propună un univers staționar în care lumina își pierde spontan energia în timp. Este ceea ce se numește Ipoteza luminii obositeEste foarte popular printre adversarii lui Big Bang. Dacă universul este static și lumina este obosită, testul Tolman prezice exact ceea ce observăm. Și atunci nu a fost mare tam-tam.

În 2014, Eric Lerner și colab. A publicat o lucrare care explică exact acest punct. A provocat un val de „Big Bang Dead!” Articole în mass-media populare. Acuzațiile recente despre uciderea Big Bang-ului au început cu un articol celebru al lui Eric Lerner însuși. Deci aici suntem. Pentru dreptate, în 2014, observațiile lui Hubble au susținut afirmația lui Lerner, la fel ca și observațiile recente ale lui Webb. Dar ceea ce Lerner a omis cu ușurință din lucrarea sa sunt notele lui Hubble și Webb de asemenea Suport model LCDM.

O concepție greșită comună este că deplasările spre roșu demonstrează că galaxiile se îndepărtează de noi. Ei nu sunt. Galaxiile îndepărtate nu accelerează prin spațiu. Spațiul în sine se extinde, punând mai multă distanță între noi. Este o mică diferență, dar înseamnă că deplasarea către roșu a galaxiei este cauzată de expansiunea cosmică, nu de mișcarea relativistă. Aceasta înseamnă, de asemenea, că galaxiile îndepărtate par să fie puțin mai mari decât ar fi într-un univers staționar. Este departe și mic, dar extinderea spațiului dă iluzia că este mai mare. Ca urmare, luminozitatea suprafeței galaxiilor îndepărtate scade doar proporțional cu deplasarea spre roșu.

Desigur, știm că lumina obosită este greșită din cauza fundalului cosmic cu microunde. Universul nemișcat, obosit, ușor nu ar avea căldură reziduală de la o minge de foc primordială. Ca să nu mai vorbim de faptul că galaxiile îndepărtate ar părea aglomerate (nu este) și că supernovele îndepărtate nu se vor extinde în timp din cauza expansiunii cosmice (așa este). Singurul model care susține toate dovezile este Big Bang-ul. Argumentul lui Lerner este unul vechi care a fost demult infirmat.

Acestea fiind spuse, telescopul spațial James Webb a găsit câteva lucruri neobișnuite. Mai important, găsește mai multe galaxii și mai multe galaxii mai departe decât ar trebui, iar asta ar putea duce la unele schimbări revoluționare în modelul nostru standard.

Înțelegerea noastră actuală este că, după Big Bang, universul a trecut printr-o perioadă cunoscută sub numele de Evul Întunecat. În această perioadă, prima lumină a universului s-a stins, iar primele stele și galaxii nu se formaseră încă. Webb este atât de sensibil încât poate vedea unele dintre galaxiile mai mici care s-au format imediat după Evul Întunecat. Ne așteptăm ca aceste galaxii tinere să fie mai puține la număr și mai puțin dezvoltate decât galaxiile ulterioare. Dar observațiile lui Webb au descoperit galaxii foarte deplasate spre roșu, foarte tinere, comune și surprinzător de mature.

Este genul de date tentante și neașteptate pe care astronomii sperau să le obțină. De aceea am vrut să construim Telescopul Webb în primul rând. Ne spune că, deși modelul big bang nu este greșit, unele dintre presupunerile noastre despre acesta ar putea fi.

Acest articol a fost publicat inițial pe universul de azi de Brian Coberlin. Citeste Articolul original este aici.