JWST spogląda na pozagalaktyczne cefeidy
Astronomowie ujawnili niedawno szczegóły dotyczące pierwszych gwiazd zmiennych typu cefeidy obserwowanych a pomocą JWST. Te wyjątkowe obiekty są uważane za kosmiczne linijki, dlatego nowe pomiary mają ważne konsekwencje dla naszego zrozumienia ekspansji Wszechświata.
Galaktyka spiralna NGC 1365 jest jedną z największych znanych nam galaktyk. Źródło: ESO/IDA/Danish 1.5 m/ R. Gendler, J-E. Ovaldsen, C. Thöne oraz C. Feron
Szczebel w kosmicznej drabinie
Jak sugeruje ich nazwa, gwiazdy zmienne typu cefeidy zmieniają jasność w czasie w regularny, powtarzający się wzór. Astronomowie wiedzą od ponad wieku, że jaśniejsze z natury cefeidy potrzebują więcej czasu, by zmienić swoją jasność. Wewnętrzna jasność cefeidy może być porównana z tym, jak jasna jest gwiazda dla nas. Ponieważ światło zanika wraz z odległością, większa różnica oznacza, że cefeida jest dalej. Tak więc astronomowie od dawna używają cefeid jako miary do mierzenia odległości do pobliskich galaktyk za pomocą instrumentów takich jak Kosmiczny Teleskop Hubble’a.
Jednak obliczenie tych odległości zawsze wymagało pewnych założeń. Cefeidy często znajdują się w obszarach, w których ostatnio formowały się gwiazdy, więc są osadzone w dużej ilości pyłu. Przesunięcie obserwacji Hubble’a w bliską podczerwień pomogło złagodzić efekt pyłu, ale spowodowało, że rozdzielczość teleskopu zmniejszyła się dwu- lub trzykrotnie. To z kolei ograniczało precyzję, z jaką astronomowie mogli zmierzyć jasność cefeid.
JWST wkracza na scenę
Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) stanowi duży postęp. Na początek ma większą rozdzielczość i jest specjalnie zaprojektowany do pracy w podczerwieni. Astronomowie planują ponownie odwiedzić wszystkie cefeidy obserwowane przez Hubble’a. Zajmie to lata, ale zespół kierowany przez Wenlonga Yuana (Johns Hopkins University) opublikował wstępne wyniki serii obserwacyjnej obejmującej 31 cefeid w galaktyce NGC 1365.
Zespół znalazł dobrą zgodność z poprzednimi pomiarami jasności wykonanymi przez Hubble’a. Jest to istotny krok w próbie rozwiązania trwającego problemu w kosmologii, znanego jako napięcie Hubble’a. Różne metody pomiaru rozszerzania się Wszechświata nie zgadzają się co do szybkości rozszerzania się kosmosu. Jednym z proponowanych rozwiązań jest to, że prace mające na celu skorygowanie pomiarów cefeid z Hubble’a wprowadziły błąd, który zaburzył pomiary. Wydaje się to teraz mniej prawdopodobne, biorąc pod uwagę, że dane JWST wydają się zgadzać z obserwacjami Hubble’a.
To powiedziawszy, autorzy zauważają wstępną naturę tych obserwacji i że są one dalekie od najlepszych możliwość JWST. Przyszłe obserwacje będą miały dłuższy czas ekspozycji i skorzystają z ulepszonych danych kalibracyjnych. Dopiero wtedy będziemy naprawdę wiedzieć, czy cefeidy są kluczem do rozwiązania zagadki napięcia Hubble’a.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
