Na ciência, costuma-se dizer que os dados não se importam com o que você pensa. Isto é especialmente verdadeiro quando se trata de novos instrumentos de ponta, como o Telescópio Espacial James Webb (JWST). Portanto, não foi surpresa que alguns dos dados do Telescópio Espacial James Webb não fossem exatamente o que os cientistas esperavam.
No Debate em memória de Isaac Asimov de 2024, o astrofísico e comunicador científico Neil deGrasse Tyson moderou uma discussão no Museu Nacional de História Natural de Nova York. A conversa foi entre cientistas e girou em torno do tema de como os dados do telescópio poderiam mudar nossa compreensão fundamental do nosso universo. Das discrepâncias de idade Universo Devido ao brilho inesperado das primeiras galáxias, o Telescópio Espacial James Webb já levou os cientistas a reconsiderar a forma como o Universo primitivo funcionava, levando a descobertas que poderão levar a grandes mudanças nos nossos modelos do Universo durante a próxima década ou mais do período James Webb. Vida útil do Telescópio Espacial Webb. .
Um membro do comitê disse que os dados do telescópio “pintam uma imagem consistente e constantemente nova” do universo primitivo Mike Boylan Colchinastrofísico teórico da Universidade do Texas em Austin.
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Mas só porque era impossível saber o que o Telescópio Espacial James Webb poderia ver, não significa que os cientistas não tentaram. No entanto, foi difícil. A parte mais difícil, disseram os painelistas, foi encontrar critérios básicos nos quais basear as suas previsões. Como diz Tyson, os parâmetros variáveis são como “botões que você gira” em simulações computacionais do universo que visam prever resultados com base em hipóteses. Vamos dar um exemplo, membro do comitê Rachel SomervilleCientista pesquisadora sênior do Centro de Astrofísica Computacional do Instituto Flatiron, na cidade de Nova York, ela descreveu um estudo em que trabalhou que tentava prever o que o Telescópio Espacial James Webb veria.
“Giramos todos os botões dos nossos modelos para ajustar o universo próximo”, disse Somerville. Mas algo não estava certo. “Discordamos dos comentários”, disse ela. Depois de analisar os dados, Somerville e a sua equipa descobriram que as suas previsões seriam mais precisas se tivessem em conta a crescente densidade do Universo primitivo, que era menor do que o nosso atual Universo mais expandido, mas continha a mesma quantidade de massa.
Outros problemas não foram resolvidos tão facilmente. Por exemplo, várias observações feitas pelo Telescópio Espacial James Webb revelaram que o universo primitivo era um lugar surpreendentemente vibrante, com galáxias muito maiores e mais brilhantes do que os cientistas esperavam.
“Não creio que os modelos de alguém tenham realmente previsto a quantidade de atividade que existia naquele momento”, disse Boylan-Kolchin. Parece que “tudo acontece mais rápido do que pensávamos no início do universo”.
O caso do universo primitivo surpreendentemente ativo pode estar relacionado a outro paradoxo conhecido no universo Astrofísica – o idade Universo.
o telescópio espacial Hubble Foi um grande fator para ajudar a estreitar o consenso científico sobre Idade do universo — Na verdade, os espelhos dos telescópios foram feitos especificamente para observação estrelas O membro do comitê disse que as “estrelas Cefeidas” podem ser usadas pelos astrônomos para calcular esta idade Wendy Friedman, cosmólogo da Universidade de Chicago. A medição resultante da idade do Universo, cerca de 13,7 mil milhões de anos, manteve-se constante desde então.
Mas não esqueçamos que existe outra maneira de medir a idade do universo, disse Boylan-Kolchin.
“Isso é com Fundo cósmico de microondas“A luz vem desde os primeiros estágios do universo”, disse ele. Usando este método, os cientistas chegaram a um número ligeiramente maior, 13,8 mil milhões de anos. Embora esta diferença possa não parecer grande, algumas estimativas que utilizam estrelas Cefeidas remontam a 12,8 mil milhões de anos, disse Boylan-Kolchin. O pior é que ninguém sabe de onde vem a diferença. “É como se estivéssemos cavando túneis em lados opostos da montanha e não atingíssemos”, disse Friedman.
Infelizmente, as primeiras galáxias surpreendentemente luminosas descobertas pelo Telescópio Espacial James Webb não fizeram nada para resolver este mistério.
Na verdade, as descobertas do telescópio levaram Rajendra Gupta, astrofísico da Universidade de Ottawa, a publicar uma investigação sugerindo que, com base nos novos dados, o Universo poderia ter 26,8 mil milhões de anos, cerca do dobro da idade das estimativas actuais. . Embora os participantes tenham concordado que a proposta de Gupta é altamente improvável, a discrepância na idade do universo em geral aponta para o modelo cosmológico padrão e para a nossa compreensão do efeito. Matéria escura E Energia escura Em nosso mundo, pode precisar de alguma renovação.
“Pode haver algo fundamental faltando no nosso quadro atual”, disse Friedman.
Pelo lado positivo, parece que os dados do Telescópio Espacial James Webb podem fazer mais do que apontar inconsistências; podem ajudar os cientistas a responder algumas questões fundamentais em… Astronomia Isso durou décadas. O telescópio não será a única tecnologia que ajudará a resolver estes problemas. Novas ferramentas, como a inteligência artificial e supercomputadores cada vez mais poderosos, podem ajudar; Outros telescópios, como o Telescópio Gigante de Magalhães, um enorme telescópio óptico em construção no Chile, cujo desenvolvimento foi liderado por Friedman, também contribuirão para os dados de alta qualidade disponíveis para os cientistas. Um palestrante disse que com tantas ferramentas novas, a quantidade e a qualidade dos dados serão sem precedentes Priya Natarajanastrofísico teórico da Universidade de Yale.
“Estamos no meio de uma revolução de dados”, disse ela. “Em breve começará a restringir fortemente os modelos e, portanto, a nossa compreensão teórica.”
