Вечный спор о скорости Вселенной близок к завершению

Долгое время казалось, что наша модель Вселенной под угрозой: одни данные говорили об одной скорости ее расширения, другие — о совсем другой. Но новые измерения с помощью телескопа Уэбба позволяют примирить это противоречие.
Владимир Барышев
Автор Наука Mail
Галактика NGC 1365
Ученые сделали новый расчет скорости расширения Вселенной, используя данные, полученные мощным новым космическим телескопом Джеймса Уэбба по нескольким галактикам. Изображение Уэбба одной из таких галактик, известной как NGC 1365Источник: NASA, ESA, CSA

Работа, опубликованная в журнале The Astrophysical Journal, может перевернуть сложившееся представление о кризисе в современной космологии. Исследователи из Чикагского университета с помощью телескопа Джеймса Уэбба получили более точные данные о скорости расширения Вселенной, известной как постоянная Хаббла. Эти данные сближают разрозненные оценки, которые раньше казались несовместимыми.

На протяжении десятилетий ученые фиксировали расхождение между измерениями, основанными на древнем излучении — космическом микроволновом фоне, и данными, полученными в наше время из наблюдений за сверхновыми и другими звездами. Это различие ставило под сомнение Стандартную модель, базовую теорию устройства Вселенной. Однако команда под руководством профессора Венди Фридман, одной из ведущих экспертов в этой области, представила новые расчеты, которые могут снять это противоречие.

Расширяющаяся Вселенная: галактики постепенно удаляются друг от друга, отражая ускоряющееся расширение космоса с момента Большого взрыва
Расширяющаяся Вселенная: галактики постепенно удаляются друг от друга, отражая ускоряющееся расширение космоса с момента Большого взрыва

Телескоп Уэбба, запущенный в 2021 году, имеет разрешение в четыре раза выше, чем телескоп Хаббл, и в десять раз большую чувствительность. Это позволило наблюдать даже тусклые звезды, скрытые за пылью, и уточнить расстояния до галактик. Команда Фридман удвоила выборку объектов, используемых для калибровки яркости сверхновых. Благодаря этому новые измерения дают значение 70,4 километра в секунду на мегапарсек. Это близко к значению 67,4, полученному по данным о ранней Вселенной, и укладывается в допустимую статистическую погрешность.

Фридман признает, что задача крайне сложная. Даже малейшие искажения в измерениях — от космической пыли до чувствительности приборов — могут привести к ошибкам. Тем не менее, новый уровень точности позволяет надеяться, что фундаментальная модель описывает мир правильно.

Ученые продолжают поиск несовершенств в теории, ведь только они могут пролить свет на природу темной материи и темной энергии — двух загадок, составляющих почти всю массу и энергию Вселенной. Но, по словам Фридман, постоянная Хаббла, возможно, не тот ключ, на который стоило делать ставку.

Космос
Новые точные измерения, полученные с помощью телескопа Джеймса Уэбба, показали, что расхождение в оценках скорости расширения Вселенной, возможно, не является настоящим конфликтом, и Стандартная модель космологии по-прежнему остается вернойИсточник: Unsplash

Следующим шагом станет исследование скопления Кома — большой группы галактик. Там ученые надеются получить независимые данные, не зависящие от сверхновых, что усилит надежность выводов.

Интересно, что такие масштабные структуры во Вселенной, словно трещины или пустоты в ткани космоса, могут влиять на наше понимание ее истории и развития. Похожая тема — загадочные аномалии и пустоты, которые вызывают вопросы о фундаментальных законах физики — подробно рассматривается в другой статье, с которой вы можете ознакомиться здесь.