Наша концепция Вселенной может быть в корне неверна всего из-за одной цифры

27 August 2019

Ученые столкнулись с необъяснимой загадкой Вселенной. Измерения скорости космического расширения с использованием различных методов продолжают приводить к несогласованным результатам. Ситуацию назвали даже кризисной.

Проблема заключается в так называемой постоянной Хаббла. Названный в честь американского астронома Эдвина Хаббла, показатель рассчитывает, как быстро Вселенная расширяется на разных расстояниях от Земли. Используя данные со спутника Европейского космического агентства, ученые оценили скорость расширения Вселенной в 67,4 км / сек на мегапарсек. И до сих пор это было едино для всего. Но расчеты с использованием пульсирующих звезд, называемых цефеидами показали другой результат - 73,4 км/с на мегапарсек.

Если первое число верно, это означает, что ученые измеряли расстояния до далеких объектов во Вселенной неправильно в течение многих десятилетий. Но если верно второе, то исследователям, возможно, придется признать существование совсем другой физики. Астрономы, по понятным причинам, довольно взволнованы этим несоответствием.

Что должен делать непрофессионал в этой ситуации? И насколько важна эта разница, которая для посторонних выглядит незначительной?

Барри Мадор, астроном из Чикагского университета и член одной из команд, проводящих измерения постоянной Хаббла попытался прояснить значимость происходящего.

Все начинается с самого Эдвина Хаббла. Еще в 1929 году он заметил, что более отдаленные галактики удаляются от Земли быстрее, чем их более близкие аналоги. Он обнаружил линейную зависимость между расстоянием, на котором объект находился от нашей планеты, и скоростью, с которой он удалялся.

Это означает, что нечто жуткое творится. Почему мы должны быть центром вселенной? Ответ, заключается в том, что удаленные объекты не двигаются, и тем не менее расстояния между объектами все равно увеличиваются.

Хаббл понял, что Вселенная расширяется, и, казалось, это происходит с постоянной скоростью — следовательно, постоянной Хаббла. Он измерил значение и это почти в 10 раз больше, чем то, что измеряется в настоящее время. На протяжении многих лет исследователи уточняли этот показатель.

Все стало еще более странным в конце 1990-х годов, когда две команды астрономов установили, что Вселенная не только расширяется, но и ускоряется в своем расширении. Астрономы назвали причину этого загадочного явления темную энергию.

Признав, что со Вселенной происходит что-то странное, космологи обратились к следующей очевидной задаче: как можно точнее измерить ускорение. Делая это, они надеялись проследить историю и эволюцию космоса от начала до конца.

В течение последних 10 лет спутники измеряли космический микроволновый фон, отдаленное эхо Большого Взрыва, которое дает некоторое представление о Вселенной 13 миллиардов лет назад. Используя данные обсерватории, космологи смогли установить число для постоянной Хаббла с чрезвычайно малой степенью неопределенности.

А недавно астрономы использовали телескопы, чтобы посмотреть на далекие цефеиды и вычислить постоянную Хаббла. Эти звезды мерцают с постоянной скоростью в зависимости от их яркости, поэтому исследователи могут точно сказать, насколько яркой должна быть цефеида на основе ее пульсаций. Глядя на то, насколько тусклые звезды, астрономы могут вычислить расстояние до них. Вот тут оценки постоянной Хаббла и разошлись с общепринятой.

Астрономы стали обвинять друг на друга в том, что оппоненты допустили ошибки в расчетах, что повлияло в итоге на размер постоянной Хаббла. Но дело в том, что оба расчета достаточно объективы и кажутся верными.

С другой стороны, каждый результат также зависит от большого количества предположений.

Если новая цифра не верна, это означает, что астрономы неправильно измеряли расстояния во Вселенной все это время. Но если ошибка в первой, то вполне возможно появление вообще новой, кардинально отличающейся от всего, что мы знали физики модели Вселенной.

Источник: livescience