Астрономи уточнили вік Всесвіту
Використовуючи для уточнення оцінки константи Хаббла вже відомі відстані від Землі до 50 галактик, дослідники підрахували вік Всесвіту: 12,6 мільярдів років.
Нове дослідження проведене командою вчених на чолі з Джеймсом Шомбертом, професором фізики в Університеті Орегону.
Підходи до визначення дати Великого Вибуху, що породив Всесвіт, покладаються на математику та обчислювальне моделювання, використовуючи оцінку відстаней до найдавніших зірок, поведінку галактик та швидкість розширення Всесвіту. Ідея полягає у тому, щоб обчислити, скільки часу знадобиться, щоб усі об'єкти повернулися до початку.
Ключовим елементом датування є константа Хаббла, названа на честь Едвіна Хаббла, який вперше обчислив швидкість розширення Всесвіту в 1929 році. Ще одна недавня методика використовує спостереження за залишковим випромінюванням від Великого Вибуху. Воно відображає нерівності та завіхрення у просторі-часі – космічний мікрохвильовий фон або КМФ – і відображає умови в ранньому Всесвіті, встановлені константою Хаббла.
Однак, методи приходять до різних висновків, зазначив Шомберт. У праці, опублікованій 17 липня в Astronomical Journal, він та його колеги оприлюднили новий підхід, який перекалібровує інструмент для вимірювання відстані, відомий як баріонівське співвідношення Туллі-Фішера, незалежно від константи Хаббла.
"Проблема масштабу відстаней, як відомо, неймовірно складна, оскільки відстані до галактик величезні, а вказівники для їх відстаней тьмяні і їх важко відкалібрувати", - сказав Шомберт.
Його команда перерахувала підхід Туллі-Фішера, використовуючи точно визначені відстані в лінійному обчисленні 50 галактик у якості орієнтирів для вимірювання відстаней 95 інших галактик. Всесвіт, зазначав Шомберт, управляється низкою математичних закономірностей, виражених рівняннями. Новий підхід більш точно пояснює маси та криві обертання галактик, щоб перетворити ці рівняння на такі числа, як вік та швидкість розширення.
Підхід його команди визначає постійну Хаббла – швидкість розширення Всесвіту – 75,1 кілометра у секунду на мегапарсек, плюс/мінус 2,3. Мегапарсек, загальна одиниця вимірювань, пов'язаних з космосом, дорівнює мільйону парсек. Парсек – приблизно 3,3 світлових років.
Усі постійні значення Хаббла, нижчі за 70, як написала команда Шомберта, можна виключити із 95-відсотковою впевненістю.
За традиційними методами вимірювання протягом останніх 50 років, за словами Шомберта, встановлено значення 75, але за КМФ визначається коефіцієнт 67. Використовуючи різні припущення та комп'ютерне моделювання, техніка КМФ все ж повинна прийти до тієї ж оцінки, сказав він.
"Виникає напруженість через те, що цього не відбувається", - сказав Шомберт. "Ця різниця виходить далеко поза помилки спостережень і призводить до значних розбіжностей у космологічному співтоваристві".
Розрахунки, проведені за результатами спостережень за допомогою Мікрохвильового анізотропного зонду Вілкінсона NASA у 2013 році, встановили вік Всесвіту у 13,77 мільярдів років, що на даний момент представляє стандартну модель космології Великого Вибуху. Постійні значення Хаббла, що відрізняються у різних методиках, як правило, оцінюють вік Всесвіту у межах від 12 млрд до 14,5 млрд років.
Нове дослідження, яке частково базується на спостереженнях, проведених за допомогою космічного телескопа Спітцера, додає новий елемент того, як можна встановити розрахунки для досягнення константи Хаббла, ввівши чисто емпіричний метод, використовуючи для визначення відстані до галактик прямі спостереження, сказав Шомберт.
"Отримане нами значення знаходиться на високому щаблі різних шкіл космології, що свідчить про те, що наше розуміння фізики Всесвіту неповне з надією на появу нової фізики в майбутньому", - сказав він.
Читайте ще цікаві факти про космос.
Як розповідалося, є цікава гіпотеза щодо розширення Всесвіту. Згідно з нею, Земля, Сонячна система, весь Чумацький Шлях і кілька тисяч найближчих до нас галактик можливо рухаються у великій «бульбашці» діаметром 250 мільйонів світлових років, де середня щільність речовини вдвічі більша, ніж для решти Всесвіту.