Вселенная расширяется быстрее, чем должна

- Advertisement -

Последние измерения с помощью космического телескопа Хаббла предполагают, что Вселенная расширяется быстрее, чем предсказывают модели ученых – это намек на то, что в космосе может действовать какой-то неизвестный ингредиент.

Это одна из самых больших загадок современной астрономии: на основании многочисленных наблюдений звезд и галактик кажется, что Вселенная разлетается на части быстрее, чем предсказывают наши лучшие модели космоса. Доказательства этой загадки накапливались годами, что заставило некоторых исследователей назвать это надвигающимся кризисом в космологии.

Теперь группа исследователей, использующих космический телескоп Хаббл, собрала новый массивный набор данных и обнаружила, что вероятность того, что это расхождение является статистической случайностью, составляет миллион к одному. Другими словами, даже более вероятно, что существует какой-то фундаментальный компонент космоса или какой-то неожиданный эффект известных ингредиентов, который астрономы еще не выяснили.

«Кажется, Вселенная преподносит нам множество сюрпризов, и это хорошо, потому что помогает нам учиться», – говорит Адам Рисс, астроном из Университета Джона Хопкинса, который возглавлял последнюю попытку проверить аномалию.

Загадка известна как напряжение Хаббла в честь астронома Эдвина Хаббла. В 1929 году он заметил, что чем дальше от нас находится галактика, тем быстрее она удаляется – наблюдение, которое помогло проложить путь к нашему нынешнему представлению о Вселенной, начавшейся с Большого взрыва и с тех пор расширяющейся .

Исследователи пытались измерить текущую скорость расширения Вселенной двумя основными способами: путем измерения расстояний до ближайших звезд и путем картирования слабого свечения, восходящего к молодой Вселенной. Эти двойные подходы дают возможность проверить наше понимание Вселенной на протяжении более чем 13 миллиардов лет космической истории. Исследование также выявило некоторые ключевые космические ингредиенты, такие как «темная энергия», таинственная сила, которая, как считается, движет ускоряющимся расширением Вселенной.

Но эти два метода расходятся во мнениях относительно текущей скорости расширения Вселенной примерно на 8 процентов. Это различие может показаться незначительным, но если это несоответствие реально, это означает, что Вселенная теперь расширяется быстрее, чем может объяснить даже темная энергия, что подразумевает некоторую несостоятельность в нашем учете космоса.

В выводах исследователей, описанных в нескольких исследованиях, представленных на прошлой неделе в The Astrophysical Journal , для измерения расстояния между нами и ближайшими галактиками используются определенные типы звезд и звездные взрывы. Набор данных включает наблюдения 42 различных звездных взрывов, что более чем вдвое превышает следующий по величине анализ такого рода. Согласно работе команды, противоречие между их новым анализом и результатами измерений раннего космоса достигло пяти сигм, статистического порога, используемого в физике элементарных частиц для подтверждения существования новых частиц.

Другие астрономы все еще видят место для возможных ошибок в данных, а это значит, что напряжение Хаббла все еще возможно – просто артефакт.

Однако «я не знаю, как скрывается такая большая ошибка, и если это так, то это просто то, чего никто не предлагал», – говорит член команды Дэн Сколник, астроном из Университета Дьюка. «Мы проверили каждую идею, которая нам была представлена, и ничего не помогло».

Космические микроволны и дистанционная лестница
Напряжение Хаббла возникает из-за попыток измерить или предсказать текущую скорость расширения Вселенной, которая называется постоянной Хаббла. С его помощью астрономы могут оценить возраст Вселенной после Большого взрыва.

Один из способов получить постоянную Хаббла основан на космическом микроволновом фоне (CMB), слабом свечении, которое образовалось, когда Вселенной было всего 380000 лет. Такие телескопы, как обсерватория Planck Европейского космического агентства, измерили реликтовое излучение, предоставив подробный снимок того, как материя и энергия были распределены в ранней Вселенной, а также физику, которая ими управляла.

Используя модель, которая с поразительным успехом предсказывает многие свойства Вселенной, известную как модель Лямбда Холодной Темной Материи, космологи могут математически ускорить развитие молодой Вселенной, как это видно на CMB, и предсказать, какой должна быть сегодняшняя постоянная Хаббла. Этот метод предсказывает, что Вселенная должна расширяться со скоростью около 67,36 километров в секунду на мегапарсек (мегапарсек равен 3,26 миллиона световых лет).

- Advertisement -
- Advertisement -