Новое измерение «Космической лестницы» оставляет нам серьезную физическую проблему
Некоторые загадки в науке исчезают с более точными измерениями, а пробелы заполняются потоком новых данных. А иногда второй взгляд просто подтверждает тот факт, что в ваших руках тайна.
Последнее в случае нового исследования, которое бросает вызов самым фундаментальным законам физики Вселенной.
Постоянная Хаббла является выражением скорости расширения Вселенной. К сожалению, для этого есть более одного решения, в зависимости от того, как оно измеряется.
Скорость расширения, рассчитанная с использованием слабого свечения, оставшегося от первого когда-либо существовавшего света, известного как космический микроволновый фон, составляет около 68 километров в секунду/мегапарсек. Глядя на то, как звезды и галактики удаляются от нас сегодня, это больше похоже на 73 км/сек/Мпк.
Эти два набора измерений явно не совпадают. Даже не близко. Но если бы мы ошиблись в какой-то мелкой детали, например, в истинном расстоянии до удаленных объектов, когда мы рассчитываем их полет на расстояние, может быть шанс, что два числа могут приблизиться к перекрытию.
В этом последнем исследовании исследователи из Швейцарского федерального технологического института в Лозанне (EPFL) использовали данные космического корабля Gaia для повторной калибровки яркости пульсирующих звезд, известных как Цефеиды.
Связывая известную яркость с расстоянием, а затем ища примеры в глубинах космоса, мы можем точно сколотить масштаб для космоса. Эта калибровка является первой ступенью «космической лестницы», которая используется для расчета все больших расстояний в космосе, а также скорости, с которой Вселенная становится больше.
Хорошая новость заключается в том, что повышение точности помогает нам лучше вычислить постоянную Хаббла.
Есть и не очень хорошие новости. Последние данные подтверждают, что постоянная Хаббла или скорость расширения составляет 73,0 ± 1,0 км/с/Мпк, что не приближает ее к альтернативному показателю 67,4 ± 0,5 км/с/Мпк.
Этот разрыв («напряжение Хаббла») в 5,6 км/с/Мпк остается серьезной проблемой — где-то что-то не так, и теперь мы уверены в этом еще больше, чем когда-либо.
» Чем больше мы получаем подтверждений точности наших расчетов, тем больше мы можем заключить, что расхождение означает, что наше понимание Вселенной ошибочно, что Вселенная не совсем такая, как мы думали», – говорит астрофизик EPFL Ричард Андерсон.
То, как были получены новые показания, благодаря открытию новых скоплений цефеид и наблюдениям под разными углами, а также перекрестным ссылкам с другими скоплениями, можно использовать во многих других расчетах света и расстояния в космосе, говорят исследователи.
На самом деле, это даже будет полезно при разработке геометрии Млечного Пути в целом: как расположены элементы нашей галактики и как это связано с другими галактиками, находящимися дальше от нашей родной планеты.
«Высокоточная калибровка, которую мы разработали, позволит нам лучше определить размер и форму Млечного Пути как галактики с плоским диском, а также, например, ее расстояние от других галактик», — говорит астрофизик Маурисио Крус Рейес из EPFL.
«Наша работа также подтвердила надежность данных Gaia, сравнив их с данными, полученными с других телескопов».
Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.
р>
