Ученые не могут объяснить изменение скорости расширения Вселенной (5 фото)
Категория: Космос
26 мая 2022
В нашей Вселенной в связи с ее расширением происходят процессы, которые не может объяснить современная физика, заявили специалисты НАСА. Данные космического телескопа Хаббл показали, что существует огромное расхождение между текущей скоростью расширения Вселенной и скоростью сразу после Большого взрыва.
Знаменитая орбитальная обсерватория только что завершила 30-летний марафон сбора данных.
С помощью собранной информации Хаббл смог определить более 40 «меток-вех» пространства и времени, чтобы помочь ученым более точно измерить скорость расширения Вселенной. Однако чем точнее становятся собираемые данные, тем больше они указывают на то, что происходит «что-то странное», заявило космическое агентство США.
«Причина этого несоответствия остается загадкой. Но данные Хаббла, охватывающие множество космических объектов, которые служат маркерами расстояния, подтверждают наш вывод о том, что происходит что-то странное, возможно, связанное с совершенно новой физикой», — заявили представители НАСА.
Эксперты изучают скорость расширения Вселенной с 1920-х годов, используя измерения астрономов Эдвина П. Хаббла и Жоржа Леметра. Когда в 1970-х годах НАСА задумывало большой космический телескоп, одним из основных оправданий затрат и чрезвычайных технических усилий была возможность подробнее изучить цефеиды — звезды, которые периодически становятся ярче и тускнеют, оставаясь видимыми как внутри нашего Млечного Пути, так и из внешних галактик.
Цефеиды долгое время были золотым стандартом в качестве маркеров космических расстояний с тех пор, как их полезность была открыта астрономом Генриеттой Свон Ливитт в 1912 году.
Для расчета самых больших расстояний астрономы используют взрывающиеся звезды, называемые сверхновыми типа Ia. Вместе эти объекты создают «космическую лестницу расстояний» по всей Вселенной и необходимы для измерения скорости расширения Вселенной, называемой «постоянной Хаббла» в честь Эдвина Хаббла. Это число имеет решающее значение для оценки возраста Вселенной и обеспечивает базовую проверку нашего понимания Вселенной. Его можно использовать для предсказания того, насколько быстро астрономический объект на известном расстоянии удаляется от Земли, хотя истинное значение постоянной Хаббла остается предметом споров.
Почти 25 лет назад астрономы также обнаружили темную энергию, которую НАСА описывает как «таинственную отталкивающую силу, ускоряющую расширение Вселенной». Новое исследование, проведенное космическим телескопом Хаббла, измерило 42 сверхновых, что более чем вдвое превышает предыдущую выборку маркеров космических расстояний.
Однако когда ученые начали анализировать данные Хаббла о расширении Вселенной, обнаружилось несоответствие. Измерения Хаббла показывают, что скорость составляет примерно 73 километра на мегапарсек, но, принимая во внимание наблюдения за глубокой Вселенной, она замедляется примерно до 67,5 километров на мегапарсек. Мегапарсек — это мера расстояния, равная одному миллиону парсеков или 3,26 миллионам световых лет. Это говорит о том, что эволюция и расширение Вселенной более сложны, чем мы думали, и что нам еще многое предстоит узнать о том, как меняется Вселенная.
НАСА заявило, что астрономы «не могут понять, почему существуют два разных значения», но предположило, что нам, возможно, придется переосмыслить основы физики. «Вы получаете наиболее точную меру скорости расширения Вселенной с помощью золотого стандарта телескопов и маркеров космических миль», — сказал лауреат Нобелевской премии Адам Рисс из Научного института космических телескопов и Университета Джона Хопкинса в Балтиморе, Мэриленд. Он возглавляет научное сотрудничество по изучению скорости расширения Вселенной. «Именно для этого был создан космический телескоп Хаббла, использующий лучшие известные нам методы», — сказал Рисс.
«Вероятно, это величайший труд Хаббла, потому что Хабблу потребовалось бы еще 30 лет жизни, чтобы даже удвоить этот размер выборки», - говорит Рисс.
По словам Рисса, лучше всего оценивать скорость расширения не по ее точному значению в моменте, а по ее последствиям. «Меня не волнует конкретное значение расширения, но мне нравится использовать его для изучения Вселенной», — добавил он.
Теперь НАСА надеется получить больше ясности о расширении Вселенной с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, запущенного в декабре прошлого года. Это должно позволить ученым увидеть новые маркеры, которые находятся еще дальше во Вселенной, причем увидеть их в лучшем разрешении.
