Astronomen staan voor een raadsel dat bekend staat als de Hubble-spanning bij het meten van de grootte van het universum. Ze gebruiken verschillende methoden, zoals het bestuderen van kosmische achtergrondfluctuaties, het analyseren van golflengtes van microgolf laserlicht in de buurt van zwarte gaten en het observeren van de helderheid van verre supernova’s. Elk van deze methoden biedt een onafhankelijke meting van afstand, maar ze zijn niet altijd in overeenstemming. Als gevolg daarvan leiden ze tot verschillende waarden voor de snelheid van de kosmische expansie, de zogenaamde Hubble-parameter, wat leidt tot de Hubble-spanning.
Twee belangrijke waarden komen voort uit deze metingen. Waarnemingen van de kosmische achtergrond en andere factoren geven een waarde aan van ongeveer 67-68 (km/s)/Mpc, terwijl waarnemingen van verre supernova’s een waarde suggereren van ongeveer 71-75 (km/s)/Mpc. Het oplossen van deze spanning is een uitdaging omdat de eerste set waarnemingen minder aannames vereist en meer directe metingen biedt, terwijl de tweede set afhankelijk is van een complex proces dat de kosmische afstandsladder wordt genoemd en voortbouwt op historische astronomische gegevens.
Om mogelijke vertekeningen in de kosmische afstandsladder aan te pakken, hebben astronomen zich gericht op de meting van Cepheïden, een type variabele ster. Deze methode omvat het gebruik van parallax om stellaire afstanden nauwkeurig te meten, het verband leggen tussen de oscillatiesnelheid van Cepheïden en hun helderheid, en het gebruik van Cepheïde-pulsen om afstanden tot Type Ia-supernova’s te meten, die consistent helder zijn wanneer ze exploderen. Metingen van de helderheid van Cepheïden kunnen echter worden beïnvloed door verdringing wanneer andere sterren in de buurt zijn, wat de gegevens mogelijk vertekent.
Om deze vertekening te onderzoeken, hebben onderzoekers Cepheïde waarnemingen van de Hubble Space Telescope (HST) vergeleken met waarnemingen van de James Webb Space Telescope (JWST). De infraroodwaarnemingen van de JWST verminderden het verdringingseffect, maar de algehele schaal van de Cepheïde-metingen bleef hetzelfde. Daarom veroorzaakt het verdringingprobleem dat werd waargenomen in de HST-gegevens geen significante vertekening van de kosmische afstandsladder, maar verergert het juist de Hubble-spanning in plaats van het op te lossen.
Verdere studies, met name met behulp van JWST-waarnemingen van verre supernova’s, kunnen meer inzicht geven in mogelijke vertekeningen in de derde stap van de kosmische afstandsladder en verdere inzichten bieden in de Hubble-spanning.
