У Всесвіті відбувається щось дивне: як пояснити нестиковки у постійній Хаббла

Дані, зібрані космічним телескопом Хаббла за три десятиліття, дозволили отримати нове, точніше

вимірювання швидкості розширення Всесвіту. Але у Всесвіті відбувається щось дивне — дані не узгоджуються з теоретичними пророкуваннями.

Розширення Всесвіту

Пошук швидкості розширення Всесвіту був однією зОсновних завдань космології сучасності. Адже без будь-яких спостережних даних про розширення, стиснення чи нерухомість простору вчені не мали б ключа до того, рухається Всесвіт чи ні, а також найменшого уявлення про його вік. Один із учених, який зробив величезний внесок у це питання — Едвін Хаббл.

Сто років тому цей американський астрономвиявив безліч галактик за межами Чумацького Шляху. І вони не стояли на місці. Хаббл виявив, що чим далі галактика, тим швидше вона віддаляється від нас. Це можна інтерпретувати як рівномірне розширення простору. Астроном навіть говорив, що вивчав галактики просто як «маркери простору». Однак він так і не був повністю переконаний в ідеї Всесвіту, що рівномірно розширюється. Вчений підозрював, що його вимірювання можуть свідчити про те, що в просторі відбувається щось ще дивніше.

Постійна Хаббла

Через роки роботи з'явилася постійна Хаббла.коефіцієнт, який входить до однойменного закону, який пов'язує відстань до позагалактичного об'єкта зі швидкістю його видалення. Простими словами, ця постійна задає швидкість розширення Всесвіту і дає основу для оцінки розміру та віку Всесвіту.

Розмір постійної Хаббла уточнювалася довгі роки.У 2015 році вважалося, що найбільш точне значення близько до 70 км/с на 1 мегапарсек (1 Мпк становить близько 3 млн світлових років). До прикладу, якщо якась галактика знаходиться на відстані в 100 Мпк від нас, то можна очікувати, що вона віддаляється від нашої Галактики зі швидкістю близько 70⋅100 = 7.

Взагалі, це число важко визначити, борізні обсерваторії, що вивчають різні області Всесвіту, дали різні результати. Згідно прес-релізу НАСА, нове дослідження та аналіз даних «Хаббла», можливо, щойно дало правильну відповідь.

Нові показники постійної

У ході нового дослідження наукове співробітництвоз вивчення швидкості розширення Всесвіту (SHOES) проаналізували 42 наднових, приблизно одна з них вибухала щорічно. Результати вчених майже вдвічі перевищують попередню вибірку маркерів космічних відстаней. Також дослідники повторно проаналізували всі попередні дані. У результаті нові показники постійної Хаббла засновані на наборі даних, який включає більше 1 000 орбіт однойменного космічного телескопа.

Коли у 1970-х роках НАСА замислювало йогоБудівництво, одним з основних виправдань витрат і величезної роботи була можливість спостерігати цефеїди. Це зірки, які періодично стають яскравішими і тьмяніють. Цефеїди довгий час були золотим стандартом для вимірювання космічних відстаней, відколи їхня корисність була відкрита астрономом Генріеттою Свон Лівітт в 1912 році. Для розрахунку набагато більших відстаней астрономи використовують наднові типу Ia.

Водночас ці об'єкти збудували «космічні сходи відстаней» у Всесвіті.

У результаті постійна Хаббла, яку розрахувалакоманда, склала 73±1 км/с на 1 Мпк. Це знижує похибку всього до 1,4%, що набагато точніше, ніж інші вимірювання. Покращені дані допоможуть астрономам поліпшити моделі космології, включаючи більш точні оцінки віку Всесвіту та її майбутнього.

Космічна нестиковка

Проблема в тому, що об'єднавши Стандартнукосмологічну модель Всесвіту та вимірювання місії «Планк» Європейського космічного агентства (яка спостерігала реліктовий космічний мікрохвильовий фон 13,8 млрд років тому), астрономи пророкують більш низьке значення постійної Хаббла: 67,5±0,5 км/с на 1 мега

Астрономи пояснюють це тим, що можливопостійна Хаббла в нашому локальному Всесвіті більше, а в її більш віддалених місцях - менше. Примітно, що автори нової роботи вважають, що вірні обидва показники. Просто є ще відкрита фізика, яка допоможе це пояснити.

При цьому, лауреат Нобелівської премії Адам Рісс,який очолює наукове співробітництво з вивчення швидкості розширення Всесвіту (SHOES), його «не хвилює конкретне значення, але подобається використовувати його для вивчення Всесвіту».

Читати далі

«П'ята сила» створює у Всесвіті невидимі «стіни». Головне про нову теорію фізиків

Так близько Сонце ви ще не бачили. Опубліковано відео зонда Solar Orbiter

Порівняйте, як зняли затемнення Місяця НАСА та Роскосмос