Расширение Вселенной происходит быстрее, чем ожидалось

Используя новые наблюдения с помощью космического телескопа Хаббла, исследователи усовершенствовали устои шкалы космических расстояний, которая используется для вычисления точных расстояний до соседних галактик.

Как рассказывают на сайте космического телескопа Хаббла, это было сделано путем наблюдения за пульсирующими звездами, называемыми "цефеидами", в Большом Магеллановом Облаке - соседней галактике, которая является сателлитом нашего Млечного Пути, и, по расчетам, находится в 162 тыс световых лет от нас. При определении расстояний до галактик, которые все удаляются и удаляются, эти цефеиды используются как маркеры разметки. Исследователи с их помощью определяют как быстро со временем расширяется Вселенная - это значение известное как "постоянная Хаббла".

До того, как Хаббл был запущен в 1990 году, вычисления постоянной Хаббла варьировалось в два раза. В конце 1990-х годов космический телескоп Хаббла, имея ключевым проектом определение шкалы внегалактических расстояний, уточнил значение постоянной Хаббла с точностью до 10%. В 2016 году астрономы с помощью Хаббла обнаружили, что Вселенная расширяется на 5-9 процентов быстрее, чем исчислялось ранее, путем уточнения измерения постоянной Хаббла и дополнительно снизив неопределенность лишь до 2,4%. В 2017 году независимое измерение подтвердило те результаты. Это последнее исследование уменьшило неопределенность в их значении постоянной Хаббла до беспрецедентного уровня в 1,9%.

Это исследование также предполагает: вероятность того, что случайность несоответствия между измерениями сегодняшней скорости расширения Вселенной и ожидаемым значением, основанным на раннем расширении Вселенной, составляет лишь 1 на 100 000, что является значительным улучшением по сравнению с предыдущей оценкой в ​​прошлом году в 1 на 3000.

Хотя измерения команды стали более точными, их расчет постоянной Хаббла остался несоответствующим ожидаемому значению, полученному от наблюдений расширения ранней Вселенной, осуществленного спутником Планка Европейского космического агентства. Эти измерения отражают остаточное послесвечение от Большого взрыва, известное как "космический микроволновый фон" (реликтовое излучение), который помогает ученым прогнозировать, как ранняя Вселенная могла эволюционировать до скорости расширения, которую астрономы могут измерить сегодня.

Новая оценка постоянной Хаббла составляет 74,03 километров в секунду на мегапарсек. Число указывает на то, что Вселенная расширяется со скоростью примерно на 9 процентов быстрее, чем это предусмотрено наблюдениям Планка по ранним Вселенной, которые дают значение для постоянной Хаббла 67,4 км /с на мегапарсек.

Новости по подобной теме:

		Наблюдение "Уэбба" за линзованной сверхновой помогает подтвердить теорию Хаббла
		Что такое темная энергия? Рассказали в НАСА
		В измерении расширения Вселенной могут помочь столкновения нейтронных звезд

Для достижения этого вывода, команда во главе с нобелевским лауреатом (2011) Адамом Риссом проанализировала свет с 70 цефеид в Большом Магеллановым Облаке. Поскольку эти звезды и сияют, и тускнеют с предсказуемой скоростью, а периоды этих изменений дают нам их светимость и, следовательно, расстояние, астрономы используют их как космические маркеры. Команда Рисса применяла эффективную технику наблюдения под названием "Дрейф и сдвиг" (Drift And Shift), используя камеру Хаббла в режиме "наведи и снимай", чтобы быстро снять яркие звезды. Это позволило избежать более трудоемкого этапа с фиксацией телескопа на звездах-ориентирах для наблюдения за каждой звездой. Результаты были объединены с наблюдениями, сделанными проектом «Араукария» - сотрудничеством между астрономами из институтов Европы, Чили и США для измерения расстояния до Большого Магелланова Облака, наблюдая затмение света, когда одна звезда проходит перед своим партнером в бинарной звездной системе.

Поскольку космологические модели предполагают, что значение расширения наблюдаемой Вселенной должно быть такими же, как то, которые определяется с помощью космического микроволнового фона, для объяснения этого несоответствия может потребоваться новая физика. "Раньше теоретики говорили мне: этого не может быть. Теперь они говорят: мы действительно могли бы это сделать", - отметил Рисс.

Для объяснения несоответствия были предложены различные сценарии, но пока окончательного ответа нет. Невидимая форма материи, называемая темной материей, может сильнее взаимодействовать с нормальной материей, чем раньше считали астрономы. Или, возможно, за ускорение расширения Вселенной отвечает темная энергия - неизвестная форма энергии, которая пронизывает космос.

Хотя у Рисса нет ответа на это непонятное несоответствие, и он и его команда намерены продолжать использовать Хаббл для уменьшения неопределенности в их измерении постоянной Хаббла, как они надеются, до 1%.

Читайте еще интересные новости о космосе.

• расширение Вселенной