Le nuove osservazioni del telescopio Webb sono fondamentali per la nostra comprensione del Big Bang

Bene, iniziamo Inizia con l’ovvio. Il la grande esplosione Non morto. Appunti recenti di Telescopio spaziale James Webb Il Big Bang non è stato confutato, nonostante alcuni articoli popolari affermino il contrario. Se è tutto ciò che devi sentire, buona giornata. Tuttavia, le ultime osservazioni di Webb rivelano alcune cose strane e inaspettate sull’universo e, se desideri saperne di più, continua a leggere.

Cominciamo con le voci. Che dire dei nuovi dati web che suggeriscono che il Big Bang è sbagliato? Lo stesso tipo di dati che Hubble ci ha fornito anni fa. In genere pensiamo che l’evidenza del Big Bang ruoti attorno a due fatti: primo, che le galassie lontane hanno uno spostamento verso il rosso maggiore rispetto alle galassie più vicine; E in secondo luogo, che l’universo è pieno di uno sfondo cosmico di radiazioni a microonde.

Il primo indica che l’universo si sta espandendo in tutte le direzioni, mentre il secondo indica che era in uno stato molto caldo e denso. Questi due sono di tre angoli Tra i dati che supportano il Big Bang, il terzo è l’abbondanza relativa di elementi nell’universo primordiale.

Ma queste osservazioni sono solo la base per il modello del Big Bang. Ci siamo espansi da tempo in queste aree per creare il Modello Standard della Cosmologia, noto anche come modello LCDM. Questo è l’universo che è iniziato con il Big Bang ed è pieno di materia, materia oscura ed energia oscura. Tutto, dall’accelerazione dell’espansione cosmica all’accumulo di galassie, supporta questo modello standard. E il modello standard fa previsioni su altri test di controllo, in modo da poterli convalidare ulteriormente. È qui che entrano in gioco le recenti accuse della Grande Depressione.

JWST può vedere molto più in profondità del telescopio Hubble. NASA, Agenzia spaziale europea, Leah Hostak (STScI)

Uno di questi test secondari è noto come test di luminosità della superficie di Tolman. È stato proposto per la prima volta negli anni ’30 da Richard C. Tolman e ha confrontato la luminosità apparente di una galassia con la sua dimensione apparente. Il rapporto tra luminosità e volume è noto come luminanza superficiale.

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In generale, più grande è una galassia, più luminosa dovrebbe essere, quindi la luminosità della superficie di ciascuna galassia dovrebbe essere approssimativamente la stessa. Le galassie lontane appariranno più scure, ma avranno anche una dimensione apparente più piccola, quindi la luminosità della superficie rimarrà la stessa. Il test di Tolman prevede che in un universo statico e non in espansione, la luminosità della superficie di tutte le galassie dovrebbe essere approssimativamente la stessa, indipendentemente dalla distanza.

Questo non è ciò che vediamo. Quello che notiamo è che le galassie lontane sono più deboli delle galassie più vicine. La quantità di opacità è proporzionale alla quantità di spostamento verso il rosso nella galassia. Potresti pensare che questo dimostri che tutte quelle galassie lontane si stanno allontanando da noi, ma in realtà non è così. Se quelle galassie lontane stessero accelerando, avresti due effetti di oscuramento. Spostamento rosso e distanza sempre crescente. Il test di Tolman prevede che in un universo semplice in espansione, la luminosità superficiale delle galassie dovrebbe diminuire in proporzione allo spostamento verso il rosso. E il Distanza: distanza. Vediamo solo tracce di spostamento verso il rosso.

Questo fatto ha portato alcuni a proporre un universo stazionario in cui la luce perde spontaneamente la sua energia nel tempo. È come si chiama L’ipotesi della luce stancaÈ molto popolare tra gli avversari del Big Bang. Se l’universo è statico e la luce è stanca, il test di Tolman prevede esattamente ciò che osserviamo. E poi non c’è stato nessun gran trambusto.

Nel 2014, Eric Lerner et al. Ha pubblicato un documento che spiega esattamente questo punto. Ha causato un’ondata di “Big Bang Dead!” Articoli sui media popolari. Le recenti accuse su Webb che avrebbero ucciso il Big Bang sono iniziate con un famoso articolo dello stesso Eric Lerner. Allora eccoci qua. In tutta onestà, nel 2014, le osservazioni di Hubble hanno sostenuto l’affermazione di Lerner, così come le recenti osservazioni di Webb. Ma ciò che Lerner ha facilmente omesso dal suo articolo sono gli appunti di Hubble e Webb anche Supporto del modello LCDM.

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Un malinteso comune è che gli spostamenti verso il rosso dimostrino che le galassie si stanno allontanando da noi. Non sono. Le galassie lontane non stanno accelerando attraverso lo spazio. Lo spazio stesso si sta espandendo, mettendo più distanza tra noi. È una leggera differenza, ma significa che il redshift della galassia è causato dall’espansione cosmica, non dal movimento relativistico. Ciò significa anche che le galassie lontane sembrano essere leggermente più grandi di quanto sarebbero in un universo stazionario. È lontano e piccolo, ma l’espansione dello spazio dà l’illusione che sia più grande. Di conseguenza, la luminosità superficiale delle galassie lontane si attenua solo in proporzione al redshift.

Il redshift cosmico non è causato dall’effetto Doppler. a lui attribuito:

Naturalmente, sappiamo che la luce stanca è sbagliata a causa del fondo cosmico a microonde. L’universo immobile, stanco e leggero non avrebbe calore residuo da una palla di fuoco primordiale. Per non parlare del fatto che le galassie lontane sembrerebbero disordinate (non è così) e che le supernove lontane non si espandono nel tempo a causa dell’espansione cosmica (lo è). L’unico modello che supporta tutte le prove è il Big Bang. L’argomento di Lerner è vecchio che è stato a lungo smentito.

Detto questo, il telescopio spaziale James Webb ha trovato alcune cose insolite. Ancora più importante, trova più galassie e più galassie più lontane di quanto dovrebbe, e ciò potrebbe portare ad alcuni cambiamenti rivoluzionari nel nostro modello standard.

La nostra attuale comprensione è che dopo il Big Bang, l’universo ha attraversato un periodo noto come il Medioevo. Durante questo periodo, la prima luce dell’universo svanì e le prime stelle e galassie non si erano ancora formate. Webb è così sensibile che può vedere alcune delle galassie più piccole che si sono formate subito dopo il Medioevo. Ci aspettiamo che queste giovani galassie siano meno numerose e meno sviluppate rispetto alle galassie successive. Ma le osservazioni di Webb hanno trovato galassie altamente spostate verso il rosso, molto giovani, comuni e sorprendentemente mature.

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È il tipo di dati allettanti e inaspettati che gli astronomi speravano di ottenere. Ecco perché in primo luogo abbiamo voluto costruire il telescopio Webb. Ci dice che sebbene il modello del big bang non sia sbagliato, alcune delle nostre ipotesi al riguardo potrebbero esserlo.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato universo oggi di Brian Coberlin. Leggi il L’articolo originale è qui.

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