Новые наблюдения космического телескопа Джеймса Уэбба доказали реальность космологической загадки, называемой напряжением Хаббла. Согласно результатам исследования, опубликованным на сервере препринтов arXiv, расхождение в значениях скорости расширений Вселенной, полученных разными методами, не является следствием ошибки.
Ученые проанализировали соотношение период/светимость цефеид — переменных звезд, яркость которых меняется со скоростью, пропорциональной их общей светимости. Эта строгая зависимость позволяет использовать цефеиды в качестве стандартных свечей для определения расстояний до галактик, где эти переменные находятся. Поскольку скорость убегания галактики из-за расширения Вселенной пропорциональна расстоянию, цефеиды были использованы для определения постоянной Хаббла.
Измерения космического микроволнового фона показывают, что постоянная Хаббла, связывающая скорость удаления галактики с расстоянием до нее, равна 67,31 километра в секунду на мегапарсек. В то же время другие методы, в том числе те, что основаны на измерении расстояний до стандартных свечей в галактиках, указывают на иное значение постоянной Хаббла — от 73,3 до 76,5 километра в секунду на мегапарсек. Это слишком большое расхождение, называемое напряжением Хаббла.
Одним из вероятных объяснений напряжения является погрешность в определении расстояний до стандартных свечей. Например, период цефеид немного отличается в зависимости от их металличности и других факторов. В новом исследовании были изучены более тысячи цефеид, что позволило с высокой точностью определить расстояния до них. Оказалось, что сценарий погрешности исключается на статистическом уровне 8 стандартных отклонений (сигм). В физике результат на уровне пять сигм или выше считается достаточно достоверным.