Последние расчеты расширения Вселенной требуют новых физических теорий

Увеличение скорости расширения Вселенной не так уж и шокирует — об этом говорилось уже на протяжении некоторого времени. Новые подсчеты сводят возможность того, что это просто какое-то совпадение, к 1 из 5 тысяч. Другими словами, мир нуждается в новых, разумных идеях, чтобы это объяснить.

После шести лет измерений на основе данных телескопа «Хаббл» астрономы рассчитали скорость расширения Вселенной с погрешностью всего в 2,3%. Мы знаем, что пространство расширяется. То, что его толкает, чем бы оно ни было, определяется числом — постоянной Хаббла, рассчитанной в километрах на мегапарсек. Естественно, инструменты, используемые для определения этого числа, приводят к несколько различным ответам. Большинство считает, что Вселенная расширяется со скоростью в 70 (км/с)/Мпк. Но один инструмент вывел другой результат.

Проанализировав реликтовое излучение — световое эхо, все еще прорывающееся через пространство спустя 13,8 миллиарда лет, — космическая обсерватория «Планк» вывела число, близкое к 67,8 (км/с)/Мпк. Кажется, что разница не такая уж и большая, но она заставила астрономов остановиться и задуматься.

«Сообщество действительно борется с тем, чтобы понять значение этого несоответствия», — говорит руководитель последнего исследования Адам Риесс из Института исследований космоса с помощью космического телескопа и Университета Джонса Хопкинса.

Лауреат Нобелевской премии Брайан Шмидт и Николас Б. Сунцефф в 90-х пришли к выводу, что расширение Вселенной не замедляется — наоборот, ускоряется. Результаты «Хаббла» и «Планка» только подтверждают, что в прошлом Вселенная расширялась медленнее. Однако физики и астрономы не любят играть с «вероятностями». Они ищут еще больше способов уточнить эту цифру в надежде вывести единый ответ или же обнаружить нечто, ускользавшее от них ранее.

Команда Риесса использовала «Хаббл» для сбора данных о цефеидах или переменных звездах. Считается, что звездный свет цефеид достаточно надежен для определения расстояния до удаленных объектов. Для уточнения соотношения видимой яркости и расстояния ученые сначала исследовали цефеиды в Млечном Пути. Данные основывались на небольшом количестве переменных звезд на расстоянии всего от 300 до 1600 световых лет от Земли.

Сегодня ученые решили, что они могут улучшить результаты — и решили использовать «Хаббл» на пределах его возможностей для сбора информации о цефеидах на расстояниях от шести тысяч до 12 тысяч световых лет от нас. Чтобы точно измерить расстояние, они наблюдали за изменением расположения звезд во время движения Земли вокруг Солнца. Они изучали положение каждой звезды по тысяче раз в минуту каждые шесть месяцев на протяжении четырех лет.

«Вы измеряете расстояние между двумя звездами не просто в одной точке на камеру, но снова и снова, тысячи раз, устраняя ошибки в подсчетах», — говорит Риесс.

Вооружившись новыми данными о цефеидах, ученые исследовали эти звезды в отдаленных галактиках и пришли к результату, близкому к 73,45 ± 1,66 (км/с)Мпк, с погрешностью в рекордные 2,3%. Риесс планирует собрать данные еще о 50 цефеидах и повысить точность расчетов.  

Это новое исследование значительно уменьшает вероятность того, что разница в измерениях возраста Вселенной — совпадение. Что-то определенно происходит. Может, это таинственная темная энергия? Или, может, настало время изменить устоявшееся понимание формы Вселенной? Может ли это быть темным излучением?

Что бы это ни было, физике придется выдвинуть новые — безумные и противоречивые — теории в поисках ответа.