Астрономы уточнили возраст Вселенной

Используя для уточнения оценки константы Хаббла уже известные расстояния от Земли до 50 галактик, исследователи подсчитали возраст Вселенной: 12,6 млрд лет.

Новое исследование проведено командой ученых во главе с Джеймсом Шомбертом, профессором физики в Университете Орегона.

Подходы к определению даты Большого Взрыва, породившего Вселенную, полагаются на математику и вычислительное моделирование, используя оценку расстояний до древнейших звезд, поведение галактик и скорость расширения Вселенной. Идея заключается в том, чтобы вычислить, сколько времени понадобится, чтобы все объекты вернулись к началу.

Ключевым элементом датирования является константа Хаббла, названная в честь Эдвина Хаббла, который впервые вычислил скорость расширения Вселенной в 1929 году. Еще одна недавняя методика использует наблюдения за остаточным излучением от Большого Взрыва. Оно отражает неровности и завихрения в пространстве-времени – космический микроволновый фон или КМФ – и отражает условия в ранней Вселенной, установленные константой Хаббла.

Однако, методы приходят к разным выводам, отметил Шомберт. В работе, опубликованной 17 июля в Astronomical Journal, он и его коллеги опубликовали новый подход, который пееркаблирует инструмент для измерения расстояния, известный как барионное соотношение Тулли-Фишера, независимо от константы Хаббла.

"Проблема масштаба расстояний, как известно, невероятно сложна, поскольку расстояния до галактик огромные, а указатели для их расстояний тусклые и их трудно откалибровать", - сказал Шомберт.

Его команда пересмотрела подход Тулли-Фишера, используя точно определенные расстояния в линейном исчислении 50 галактик в качестве ориентиров для измерения расстояний 95 других галактик. Вселенная, отметил Шомберт, управляется рядом математических закономерностей, выраженных уравнениями. Новый подход более точно объясняет массы и кривые вращения галактик, чтобы превратить эти уравнения на такие числа, как возраст и скорость расширения.

Подход его команды определяет постоянную Хаббла – скорость расширения Вселенной – 75,1 километра в секунду на мегапарсек, плюс/минус 2,3. Мегапарсек, общая единица измерений, связанных с космосом, равна миллиону парсек. Парсек – примерно 3,3 световых лет.

Все постоянные значения Хаббла, ниже 70, как написала команда Шомберта, можно исключить с 95-процентной уверенностью.

По традиционными методами измерения в течение последних 50 лет, по словам Шомберта, установлено значение 75, но при КМФ определяется коэффициент 67. Используя различные предположения и компьютерное моделирование, техника КМФ все же должна прийти к той же оценки, сказал он.

"Возникает напряженность из-за того, что этого не происходит", - сказал Шомберт. "Эта разница выходит далеко за ошибки наблюдений и приводит к значительным расхождениям в космологическом сообществе".

Расчеты, проведенные по результатам наблюдений с помощью микроволнового анизотропного зонда Уилкинсона NASA в 2013 году, установили возраст Вселенной в 13,77 миллиардов лет, что на данный момент представляет стандартную модель космологии Большого Взрыва. Постоянные значения Хаббла, отличающиеся в разных методиках, как правило, оценивают возраст Вселенной в пределах от 12 млрд до 14,5 млрд лет.

Новое исследование, которое частично базируется на наблюдениях, проведенных с помощью космического телескопа Спитцера, добавляет новый элемент того, как можно установить расчеты для достижения константы Хаббла, введя чисто эмпирический метод, используя для определения расстояния к галактикам прямые наблюдения, сказал Шомберт.

"Полученное нами значение находится на высокой ступени различных школ космологии, что свидетельствует о том, что наше понимание физики Вселенной неполное с надеждой на появление новой физики в будущем", - сказал он.

Читайте еще интересные факты о космосе.

Как рассказывалось, есть интересная гипотеза о расширении Вселенной. Согласно ей, Земля, Солнечная система, весь Млечный Путь и несколько тысяч ближайших к нам галактик возможно движутся в большом «пузыре» диаметром 250 млн световых лет, где средняя плотность вещества вдвое больше, чем для остальной Вселенной.