În această imagine mozaic care se întinde pe o lungime de 340 de ani lumină, camera în infraroșu (NIRCam) a lui Webb arată o nouă față a regiunii de formare a stelei Tarantula Nebula, cu zeci de mii de stele tinere, ascunse până acum vederii de praful cosmic. Foto: NASA/ESA/CSA/STScI/Webb ERO Production Team

Imaginile obținute de James Webb nu infirmă teoria Big Bang (chiar dacă unii susțin asta)21 min read

De Anca Stănescu 12.09.2022

Oamenii de știință au căzut de acord că Universul a început cu Big Bangul, acum 13,8 miliarde de ani, însă primele imaginile obținute de telescopul spațial James Webb arată un univers timpuriu care nu se potrivește cu o parte dintre teorii. Infirmă însă ele Big Bangul, cum susține un cercetător independent care duce o luptă veche cu această teorie? 

Încă de dinainte să fie lansat în spațiu, astronomii spuneau despre telescopul spațial James Webb că va fi atât de performant încât va împărți înțelegerea asupra Universului în „înainte” și „după” James Webb.

Telescopul a reușit deja să transmită cea mai clară și îndepărtată imagine în infraroșu a unei porțiuni din Univers obținută până în prezent. Ulterior, au apărut mai multe articole care descriu oameni de știință impresionați să vadă, cu ajutorul lui James Webb, „lucruri care nu sunt la locul lor”.„Scientists puzzled because James Webb is seeing stuff that shouldn’t be here”, futurism.com

CITEȘTE ȘI: James Webb, primele imagini: nebuloase în jurul unor stele muribunde și clustere de galaxii

Unele dintre aceste lucruri l-au determinat pe Eric Lerner, cercetător independent și scriitor de știință, să publice, pe pagina The Institute of Art and Ideas, un articol intitulat Big Bang nu s-a întâmplat.„The Big Bang didn’t happen. What do the James Webb images really show?”, iai.tv

Teoreticienii Big Bang s-au așteptat să vadă niște galaxii afectate profund de coliziuni și fuziuni. Ceea ce JWST a arătat de fapt au fost niște discuri impresionant de netede și forme ordonate de spirale, la fel cum vedem în galaxiile de azi”, scrie Lerner, concluzionând apoi, simplist, că „galaxiile micuțe și netede înseamnă că nu există expansiune [a Universului], așadar nu există Big Bang”.

Astronomii NASA care folosesc telescopul spațial James Webb au combinat rezultatele celor două camere ale telescopului pentru a crea o imagine nemaivăzută până acum a unei regiuni de formare a stelelor din Nebuloasa Carina. Foto: NASA/ESA/CSA/STScI/Webb ERO Production Team

Ce este teoria Big Bang? Și ce a văzut mai exact James Webb?

Teoria Big Bang„What is the Big Bang?”, spaceplace.nasa.gov este general acceptată de oamenii de știință ca fiind teoria care descrie originea și evoluția Universului. Potrivit acestei teorii, Universul a început dintr- o singularitate, un singur punct din care s-a extins până a ajuns la dimensiunile de azi și continuă să se extindă. 

Această expansiune continuă a Universului face ca spațiul dintre obiecte să se mărească constant. Cu cât un obiect este mai îndepărtat, el are o intensitate luminoasă mai scăzută, pentru ca în cele din urmă să devină invizibil pentru ochiul uman, chiar și cu ajutorul instrumentelor optice care folosesc spectrul vizibil. Lumina transmisă de acele obiecte foarte îndepărtate mai poate fi observată doar sub formă de lumină infraroșie. 

Telescopul spațial James Webb este bazat pe lumina infraroșie, acesta fiind motivul pentru care poată să vadă la distanțe impresionant de mari. Însă nici chiar James Webb nu poate vedea momentul Big Bang, ci doar ce s-a întâmplat milioane de ani după. De exemplu, un studiu al datelor transmise de telescop a găsit 44 de galaxii,„Four revelations from the Webb telescope about distant galaxies”, nature.com necunoscute anterior, care ar fi apărut la 300 de milioane de ani după Big Bang. 

Imaginile obținute anterior de Hubble le indicau astronomilor că aceste galaxii îndepărtate ar avea forme mai neregulate decât Calea Lactee, de exemplu, galaxia care găzduiește Sistemul Solar și care are o formă regulată de disc. Însă acum cercetătorii spun că galaxiile îndepărtate pe care James Webb le-a surprins par să aibă mult mai multă structură decât s-ar fi așteptat. 

Teoria general acceptată de oamenii de știință este aceea că, dacă după Big Bang Universul s-a aflat într-o continuă expansiune, primele galaxii ar trebui să fie deformate de interacțiunile cu galaxiile vecine. Însă James Webb arată că există până la de zece ori mai multe galaxii îndepărtate care au forme regulate, de disc, decât credeau astronomii anterior. 

Oamenii de știință citați într-un articol publicat în Nature spun că o astfel de informație ar putea contrazice teoriile existente până acum despre felul în care galaxiile au evoluat. Dar asta nu înseamnă și că teoria Big Bang ar fi invalidă, cum susține Eric Lerner.

MIRI, instrumentul pentru infraroșu mijlociu, arată detalii nevăzute până acum ale Quintet-ului lui Stephan, o grupare de cinci galaxii. MIRI a străpuns regiunile învăluite în praf cosmic pentru a dezvălui stele îndepărtate și oferă perspective valoroase asupra modului în care interacțiunile galactice ar fi putut determina evoluția galaxiilor în universul timpuriu. Foto: NASA/ESA/CSA/STScI/Webb ERO Production Team

De ce nu e Lerner credibil?

Lerner nu e la prima încercare de a demonstra că Big Bang nu a existat. În 1991, el a scris o carte intitulată Big Bang nu s-a întâmplat niciodată.„The Big Bang Never Happened: a Startling Refutation of the Dominant Theory of the Origin of the Universe”, amazon.com Carte pe care o descrie în prefață ca fiind un prim efort de transformare a științei, o transformare similară celei care a inițiat știința modernă și care a detronat ideile că Pământul s-ar afla în centrul Universului. 

Scriitorul invocă, în articolul publicat pe pagina The Institute of Art and Ideas, „efectul hainelor noi ale împăratului” ca fiind motivul pentru care nu citești în marile publicații că ipoteza Big Bang este falsă. Cu alte cuvinte, Lerner spune că nimeni nu îndrăznește să vorbească despre asta, de teamă că va fi catalogat ca „prost sau necalificat”. El mai spune și că jurnalele de știință refuză să îi publice lucrările în care demonstrează că Big Bang nu există, numind refuzul lor o „cenzură”.

Dacă afirmațiile lui te-au pus chiar și puțin pe gânduri, e normal. Dacă teoria Big Bang ar fi înlocuită, nu ar fi prima dată când lumea științei ar trece prin transformări fundamentale ale felului în care este înțeles universul. Doar că, acum, este nevoie de dovezi serioase pentru a transforma afirmațiile de acest tip în niște argumente demne de analizat. Iar ceea ce îl plasează pe Lerner mai degrabă în zona „fabricării de îndoială” (tehnică consacrată de industria de tutun) apare chiar în primele paragrafe ale articolului pe care îl semnează.

În încercarea de a arăta că telescopul James Webb îi confirmă ipoteza pe care o susține deja de peste trei decenii, Lerner își începe articolul cu două informații scoase din context, de care leagă apoi afirmațiile pe care le face. El încearcă să inducă ideea că ar exista dovezi că oamenii de știință care lucrează cu informațiile transmise de JWST ar fi „panicați” de ceea ce văd. 

Scriitorul invocă o lucrare care are cuvântul „Panic!” în titlu, sugerând că imaginile obținute de JWST ar agita cosmologii, tocmai pentru că infirmă teoria Big Bang. Însă titlul lucrării la care el face referire începe cu Panic! At the Disks: […].„Panic! At the Disks: First Rest-frame Optical Observations of Galaxy Structure at z z>3 with JWST in the SMACS 0723”, arxiv.org Un joc de cuvinte care trimite la trupa muzicală Panic! At the Disco, mai degrabă o glumă, decât semn de panică. Lucrarea este cea care descrie descoperirea mai multor galaxii cu formă regulată de disc decât identificase Hubble anterior. 

Apoi, Lerner folosește un citat dintr-un articol publicat în Nature,„Four revelations from the Webb telescope about distant galaxies”, nature.com în care Allison Kirkpatrick, profesoară în departamentul de fizică și astronomie al Universității din Kansas, a spus: „Stau acum trează la 3 dimineața și mă întreb dacă tot ce am făcut este greșit.” Și în acest caz, Lerner induce ideea că Kirkpatrick ar fi „panicată” de faptul că imaginile transmise de James Webb infirmă teoria Big Bangului. Însă articolul din Nature vorbește despre faptul că evoluția galactică ar putea să fie mult mai complicată decât oamenii de știință anticipau anterior. 

„Cu rezoluția pe care o are James Webb putem să vedem că galaxiile aveau forme de disc mult mai devreme decât credeam anterior că le au”, spune Kirkpatrick, citată în articolul din Nature. Dar, chiar dacă formele galaxiilor observate de James Webb pun la îndoială teoriile referitoare la evoluția galaxiilor, ele nu contrazic și teoria Big Bang.

Ce confirmă în continuare teoria Big Bang? Radiația cosmică de fond

Astronomii nu pot să vadă nici măcar cu ajutorul celui mai performant telescop construit până acum momentul Big Bang-ului. Însă pot să observe urmele expansiunii Universului. Teoria spune că, la început, Universul era un punct dens, fierbinte și încărcat cu radiații. Pe măsură ce s-a extins și s-a răcit, radiațiile au fost eliberate în Univers.

Dacă totul a început cu o „explozie”, atunci radiații din momentul acelui eveniment ar trebui să fi rămas prin spațiu. Cercetătorii au descoperit, în mod accidental, aceste „rămășițe” în 1964 (și au primit un premiu Nobel pentru asta„The Nobel Prize in Physics 1978”, nobelprize.org). Radiația cosmică de fond este o rămășiță a radiației inițiale, din momentul Big Bangului, care umple tot Universul. Această radiație este de fapt o lumină – cea mai veche și îndepărtată lumină existentă în Univers, pe care ochiul uman nu poate însă să o perceapă. Spre deosebire de lumina provenită de la o stea, radiația cosmică de fond este aceeași oriunde te-ai uita și oriunde te-ai afla în spațiu.Găsești aici o explicație pe înțelesul copiilor despre radiația cosmică de fond: „Curious Kids: what is cosmic microwave background radiation?”, theconversation.com

Potrivit Agenției Spațiale Europene (ESA), mai multe misiuni au studiat radiația cosmică de fond încă din 1989 și au confirmat întocmai teoriile existente. Unele dintre aceste misiuni au „văzut” mult mai departe decât poate telescopul James Webb să „vadă” acum.„A short Q&A with Nobel Laureate Dr. John Mather”, nasa.gov

„Ca să concilieze datele cu teoria, cosmologii au adăugat două componente adiționale, care nu au confirmare experimentală”, arată un articol publicat pe pagina ESA.„Planck and the cosmic microwave background”, esa.int Este vorba despre materia întunecată, care reprezintă „schela” pe care s-au format galaxiile și alte structuri cosmice, și energia întunecată, o componentă a Universului despre care se presupune că este prezentă în cantități mari și că ar conduce expansiunea accelerată a Universului. 

Densitatea materiei întunecate și a energiei întunecate, împreună cu viteza expansiunii cosmice și măsurătorile radiației cosmice de fond sunt parametrii luați în considerare în descrierea teoriei Big Bang. 

Radiația cosmică de fond„Cosmic Microwave Background”, esa.int reprezintă în continuare una dintre dovezile principale în susținerea teoriei Big Bang. Pentru ca teoria să fie infirmată, ar trebui ca și observațiile efectuate cu privire la existența acestei radiații să fie la rândul lor infirmate sau explicate în alt mod. Deocamdată, însă, modelul Big Bang oferă cea mai coerentă explicație, spun oamenii de știință. 

Știința se bazează pe calcule matematice și pe observații îndelungate

E important ca observațiile și calculele oamenilor de știință să fie contestate și puse la îndoială de alți oameni de știință, însă doar atunci când există argumente detaliate și întemeiate. Cu alte cuvinte, nu ar fi imposibil ca la un moment dat să existe o altă teorie mai bună, care să înlocuiască teoria Big Bang. Deocamdată, însă, afirmațiile făcute în prezent de Lerner nu sunt suficiente ca să o infirme, iar teoria Big Bang rămâne cea mai bună explicație a felului în care Universul s-a format, spun oamenii de știință.

Ceea ce e posibil să aibă nevoie de actualizări, datorită performanțelor telescopului spațial James Webb, este doar înțelegerea oamenilor de știință a felului în care galaxiile s-au format în primele sute de milioane de ani după Big Bang. 



Text de

Anca Stănescu

Îi place să scrie despre ideile care pot schimba lumea. Crede că Pământul ar fi un loc mai bun dacă am avea toți șansa să îl privim măcar o dată din spațiu.

SPAȚIU|SCI-FACTS

Impactul este iminent. Iată ce trebuie să știi despre misiunea DART

De
DART este aproape de destinație. Micuța sondă spațială se va izbi intenționat de un asteroid în ceea ce reprezintă primul test de apărare planetară desfășurat de civilizația umană.
SPAȚIU|OVERVIEW

Lansarea Artemis 1 dă startul reîntoarcerii omului pe Lună

De
Un moment istoric a fost amânat: lansarea primei misiuni din cadrul programului Artemis, care își propune să ducă oameni pe lună în acest deceniu ar putea avea loc vineri.
CULTURĂ|TURNING POINT

Cât costă entertainmentul în 2022 și care e viitorul economiei abonamentelor online?

De
Tu câte servicii de streaming plătești? Sau, mai exact, cât de mult ești dispus să cheltui pentru muzică, filme și seriale?
TEHNOLOGIE|TURNING POINT

Parola e depășită, dar metodele mai sigure de autentificare nu sunt folosite

De
Chiar dacă tehnologia progresează, comportamentul utilizatorilor este greu de influențat, mai ales când nivelul de cunoștințe digitale este scăzut. Chiar dacă noile tehnologii aduc beneficii, consumatorii nu se adaptează rapid la el.