|
Вселенная расширяется слишком быстро для наших моделей
|
|
|
|
Вселенная действительно расширяется быстро. Даже слишком быстро. Новое измерение подтверждает то, что показали предыдущие — и вызвавшие много споров — результаты: Вселенная расширяется быстрее, чем предсказывали теоретические модели, и быстрее, чем может быть объяснено нашим современным пониманием физики.
|
|
|
|
Это несоответствие между моделью и данными стало известно как напряженность Хаббла. Теперь результаты, опубликованные в Astrophysical Journal Letters, еще более убедительно подтверждают более высокие темпы расширения.
|
|
|
|
"Напряженность теперь превращается в кризис", - сказал Дэн Сколник, возглавлявший исследовательскую группу.
|
|
|
|
Определение скорости расширения Вселенной, известной как постоянная Хаббла, было главной научной задачей с 1929 года, когда Эдвин Хаббл впервые обнаружил, что Вселенная расширяется.
|
|
|
|
Сколник, доцент кафедры физики Университета Дьюка, объясняет это попыткой построить график роста Вселенной: мы знаем, какой размер она имела в момент Большого взрыва, но как она достигла того размера, который имеет сейчас? Согласно его аналогии, изображение зарождающейся Вселенной представляет собой отдаленную вселенную, изначальные зародыши галактик.
|
|
|
|
|
|
|
Текущий снимок вселенной представляет собой локальную вселенную, которая содержит Млечный Путь и его соседей. Стандартная космологическая модель - это кривая роста, соединяющая их. Проблема в том, что вещи не связаны друг с другом.
|
|
|
|
"В какой-то степени это говорит о том, что наша космологическая модель может быть нарушена", - сказал Сколник.
|
|
|
|
Для измерения Вселенной требуется космическая лестница, которая представляет собой последовательность методов, используемых для измерения расстояний до небесных объектов, причем каждый метод, или "ступенька", опирается на предыдущий для калибровки.
|
|
|
|
Лестница, используемая Scolnic, была создана отдельной командой с использованием данных спектроскопического прибора темной энергии (DESI), который каждую ночь наблюдает более 100 000 галактик со своего наблюдательного пункта в Национальной обсерватории Китт-Пик.
|
|
|
|
Сколник понял, что эта лестница может быть установлена ближе к Земле, с более точным указанием расстояния до скопления Кома, одного из ближайших к нам скоплений галактик.
|
|
|
|
"Коллаборация DESI выполнила действительно сложную часть работы, в их лестнице не хватало первой ступеньки", - сказал Сколник. "Я знал, как это получить, и я знал, что это даст нам одно из самых точных измерений постоянной Хаббла, которое мы только можем получить, поэтому, когда вышла их статья, я бросил абсолютно все и работал над этим без остановки".
|
|
|
|
Чтобы определить точное расстояние до скопления Кома, Сколник и его коллеги использовали кривые блеска 12 сверхновых типа Ia в пределах скопления. Подобно свечам, освещающим темную дорожку, сверхновые типа Ia обладают предсказуемой яркостью, которая зависит от расстояния до них, что делает их надежными объектами для расчета расстояния.
|
|
|
|
Команда ученых достигла расстояния около 320 миллионов световых лет, что находится почти в центре диапазона расстояний, о которых сообщалось за 40 лет предыдущих исследований, что является обнадеживающим признаком их точности.
|
|
|
|
"Это измерение не зависит от того, как, по нашему мнению, закончится история с напряженностью Хаббла", - сказал Сколник. "Это скопление находится у нас на заднем дворе, оно было измерено задолго до того, как кто-либо понял, насколько важным оно будет".
|
|
|
|
Используя это высокоточное измерение в качестве первой ступени, команда откалибровала остальную часть шкалы космических расстояний. Они пришли к значению постоянной Хаббла, равному 76,5 километра в секунду на мегапарсек, что, по сути, означает, что локальная Вселенная расширяется на 76,5 километра в секунду быстрее каждые 3,26 миллиона световых лет.
|
|
|
|
Это значение соответствует существующим измерениям скорости расширения локальной Вселенной. Однако, как и все эти измерения, оно противоречит измерениям постоянной Хаббла, основанным на прогнозах по удаленной Вселенной.
|
|
|
|
Другими словами, это соответствует скорости расширения Вселенной, которую недавно измерили другие команды, но не соответствует нашему нынешнему пониманию физики. Давний вопрос заключается в следующем: ошибка в измерениях или в моделях?
|
|
|
|
Новые результаты команды Сколника в огромной степени подтверждают сложившуюся картину о том, что корень противоречий Хаббла кроется в моделях.
|
|
|
|
"За последнее десятилетие или около того сообщество неоднократно проводило повторный анализ, чтобы убедиться в правильности первоначальных результатов моей команды", - сказал Сколник, чьи исследования постоянно ставили под сомнение постоянную Хаббла, предсказанную с использованием стандартной физической модели.
|
|
|
|
"В конечном счете, несмотря на то, что мы меняем местами так много фрагментов, мы все равно получаем очень похожее количество. Так что, для меня это самое хорошее подтверждение, которое когда-либо было".
|
|
|
|
"Мы подошли к тому моменту, когда нам приходится очень сильно отказываться от моделей, которые мы использовали в течение двух с половиной десятилетий, и мы видим, что все это не соответствует друг другу", - сказал Сколник.
|
|
|
|
"Возможно, это меняет наши представления о Вселенной, и это захватывающе! В космологии еще много сюрпризов, и кто знает, какие открытия будут следующими?"
|
|
|
|
Источник
|
