Физики вновь усомнились в существовании темной энергии

Расширение Вселенной стало очевидно благодаря тому, что свет от далеких галактик приходит к нам намного более «красным», чем от близких. Именно красный — самый длинноволновой видимый свет. Поэтому астрономы называют этот эффект красным смещением.

Так происходит потому, что за миллиарды лет движения до земного наблюдателя световые волны от далеких источников растягиваются вместе с пространством-временем Вселенной. Подобное расширение предсказывали уравнения теории относительности в интерпретации советского ученого Фридмана, и именно его астрономы обнаружили, сравнивая цвет далеких и близких галактик.

Значение имеет еще одна деталь: чем быстрее от нас уходит источник, тем больше удлиняется волна. В космосе именно это и наблюдают: чем дальше галактики, тем они краснее. Выходит, они улетают быстрее.

В астрофизике сложилось представление о том, что Вселенная не просто расширяется, а расширяется с ускорением, и происходит это под действием неизвестной темной энергии. Удалось даже вычислить скорость расширения Вселенной. Оно известно как постоянная Хаббла. Но с ней возникла интересная проблема.

Постоянную Хаббла подсчитывали двумя разными и максимально надежными способами. Во-первых, по свету далеких сверхновых и ярких переменных звезд под названием «цефеиды», которые отлично изучены и служат ориентирами для определения расстояний до галактик. Во-вторых, по распространенному по всей Вселенной очень слабому, фоновому излучению, которое можно назвать электромагнитным «эхом» Большого взрыва. Оно называется реликтовым излучением.

Проблема оказалась в том, что эти два метода измерений скорости расширения Вселенной дали разные результаты. По цефеидам вышло, что при расстоянии между галактиками в 3,26 миллиона световых лет пространство между ними расширяется настолько, что отдаляет их друг от друга со скоростью 73 километра в секунду. Соответственно, при вдвое большем расстоянии эта скорость удваивается, и так далее. Но по реликтовому излучению оказалось не 73, а всего 68 километров в секунду. Это странное несовпадение прославилось как напряженность Хаббла.

Недавно команда астрофизиков из Университета Кентербери (Новая Зеландия) пришла к заключению, что космология напрасно так «напрягается»: никакого ускорения расширения Вселенной, как и необходимой для этого темной энергии, нет вообще.

В статье для издания Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters исследователи описали результаты своих наблюдений за объектами, вернее — за событиями в космосе, по которым тоже можно многое измерить и вычислить. Речь идет о взрывах сверхновых звезд особой разновидности, так называемого типа Ia.

Напомним, сверхновыми взрываются «умирающие» массивные звезды, когда сбрасывают свои внешние слои. Но бывает, что взрывается бывшее ядро уже «умершей» звезды — белого карлика. Такая участь его ожидает, если он поглощает слишком много вещества своей жертвы — близкой звезды-компаньона — или вовсе сливается с ней. Когда она от этого вспыхивает, это и есть сверхновая Ia.

Ученые измерили степень красного смещения этих вспышек и сравнили ее с тем, какой она должно быть в двух возможных случаях: если Вселенная действительно расширяется все более ускоренно и если дело не в этом, а в том, что время в разных местах в космосе идет по-разному. У исследователей вышло, что верно, скорее, второе.

Авторы новой научной работы — сторонники так называемой негомогенной космологии. Как известно, гравитация искривляет «ткань» пространства-времени так, что замедляет ход времени в зоне действия этой гравитации. Это подтверждено сравнением показаний атомных часов на борту самолета в воздухе и точно таких же часов на Земле. Наверху в авиарейсе прошло чуть больше времени.

С точки зрения сторонников стандартной космологической модели, такое искривление не влияет на наблюдения космоса, поскольку на больших масштабах Вселенная однородна. Но в рамках негомогенной космологии она неоднородна: какие-то крупные части богаты материей, какие-то очень бедны. Значит, время в разных крупных областях Вселенной течет тоже по-разному.

Исследователи подсчитали, что внутри Млечного Пути из-за его притяжения время идет на 35 процентов медленнее, чем в пустоте войдов, где нет источников гравитации. Тогда получается, что далеко в межгалактическом пространстве с момента Большого взрыва прошло гораздо больше времени, чем в нашей Галактике. Именно из-за этой разницы в ходе времени, по версии ученых, возникает наблюдаемое красное смещение далеких галактик. Астрофизики подозревают, что Вселенная действительно расширяется, но без помощи гипотетической темной энергии.

Адель Романова

250 статей

Окончила факультет журналистики МГУ имени М.В. Ломоносова. Начинала в 2002 году как корреспондент и редактор новостного вещания на различных телеканалах, позже стала автором новостей науки и технологий в сетевых изданиях.

Показать больше

Закладка

Скопировать ссылку

Email

Печать

Twitter

VK

Telegram