Астрономы из Ассоциации университетов по исследованиям в области астрономии (AURA) и NSF NOIRLab получили одно из самых точных измерений скорости расширения локальной Вселенной. Это достижение не только не решило давнюю космологическую проблему, но и сделало расхождение с теоретическими моделями еще более очевидным. Результаты исследования опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.
Долгие годы ученые использовали две основные стратегии для вычисления скорости расширения космоса. Первый подход изучает локальную Вселенную, измеряя расстояния до близлежащих звезд и галактик, чтобы понять, насколько быстро они удаляются. Второй метод опирается на изучение космического микроволнового фона, оставшегося после Большого взрыва, что позволяет оценить, какой скорость расширения должна быть сегодня согласно стандартной космологической модели.
Теоретически оба этих метода должны давать одинаковый результат, однако на практике цифры кардинально расходятся. Наблюдения за локальной Вселенной стабильно указывают на высокую скорость расширения — около 73 км/с на мегапарсек. При этом расчеты, основанные на ранней Вселенной, дают существенно более низкий показатель в 67−68 км/с на мегапарсек. Эта непреодолимая разница получила в физике название напряжение Хаббла.
Свести расхождения к минимуму
Чтобы минимизировать погрешности, международная коллаборация объединила данные десятилетий наблюдений в единую систему — «локальную сеть расстояний». В рамках этого глобального проекта ученые скомбинировали множество перекрывающихся методов измерения, включая наблюдение за звездами — пульсирующими цефеидами, красными гигантами и сверхновыми типа Ia. Подобный многоуровневый подход позволил осуществлять перекрестную проверку данных на каждом этапе.
Тщательный анализ показал, что даже при исключении отдельных методов измерения общий результат остается неизменным, что полностью исключает вероятность статистической или методологической ошибки. Точность новых расчетов составила менее 1%, убедительно доказав, что напряжение Хаббла является абсолютно реальным физическим явлением, а не следствием несовершенства оптических приборов или погрешностей в локальных замерах.
Такие результаты имеют фундаментальное значение для всей современной науки. Заниженная скорость расширения, рассчитанная на основе ранней Вселенной, опирается на стандартную модель космологии, которая описывает эволюцию мира с момента Большого взрыва. Тот факт, что реальные измерения не совпадают с теорией, прямо указывает на то, что в нашем понимании Вселенной не хватает важных элементов — например, скрытых свойств темной энергии или неизвестных частиц.
Ранее Наука Mail рассказывала о концепции «темного излучения», которая может объяснить парадоксы ранней Вселенной.
