Новые измерения космического телескопа «Хаббл» подтверждают, что Вселенная расширяется примерно на 9% быстрее, чем считалось ранее. Астрономы вывели эти значения опираясь на траекторию ее развития сразу после Большого взрыва.
Новые измерения, опубликованные 25 апреля в Astrophysical Journal Letters, уменьшают вероятность того, что несоответствие является случайностью с 1 на 3 000 до 1 на 100 000, и предполагают, что для лучшего понимания космоса может потребоваться новая физика.
«Это несоответствие росло и теперь достигло точки, которую действительно невозможно обозначать как случайность. Это не то, что мы ожидали», — говорит Адам Рисс, заслуженный профессор физики и астрономии Bloomberg в Университете Джона Хопкинса, Нобелевский лауреат и руководитель проекта.
В этом исследовании Рисс и его команда проанализировали свет от 70 звезд в нашей соседней галактике — Большом Магеллановом облаке. Ученые сделали это с помощью нового метода, который позволил получать быстрые изображения этих звезд. Звезды, называемые переменными цефеиды, осветляются и тускнеют с предсказуемыми скоростями, которые используются для измерения ближайших межгалактических расстояний.
Обычный метод измерения звезд невероятно трудоемкий. «Хаббл» может наблюдать только одну звезду на каждую 90-минутную орбиту вокруг Земли. Используя свой новый метод, называемый DASH (Drift And Shift), исследователи использовали «Хаббл» в качестве камеры «наведи и снимай», чтобы смотреть на группы цефеид, что позволило команде наблюдать дюжину цефеид одновременно.
Новые измерения «Хаббл» подтвердили, что Вселенная расширяется быстрее, чем ожидалось. С помощью новых данных Рисс и его команда смогли укрепить фундамент космической лестницы расстояний, которая используется для определения расстояний во Вселенной и вычисления постоянной Хаббла — значения того, насколько быстро космос расширяется со временем.
Команда объединила свои измерения Хаббла с другим набором наблюдений, сделанных в рамках проекта Араукария, сотрудничества при этом с астрономами из учреждений в Чили, США и Европе. Эта группа провела измерения расстояния до Большого Магелланова Облака, наблюдая затемнение света, когда одна звезда проходит перед своим партнером в затменных двойных звездных системах.
Объединенные измерения помогли команде ученых уточнить истинную яркость цефеид. С этим более точным результатом исследователи смогли «затянуть болты» остальной части дистанционной лестницы, которая использует взрывающиеся звезды, называемые сверхновыми, для вычисления расширения вглубь космоса.
Поскольку измерения команды стали более точными, их расчет постоянной Хаббла не соответствовал ожидаемому значению, полученному из наблюдений за расширением ранней Вселенной спутником «Планк» Европейского космического агентства, которые были сделаны на основе условий, которые Планк наблюдал через 380 000 лет после Большого взрыва.
«Это не просто два противоречащих эксперимента», — объяснил Рисс. «Мы измеряем что-то принципиально иное. Одно — это измерение того, насколько быстро расширяется Вселенная сегодня, как мы видим это. Другое — это предсказание, основанное на физике ранней Вселенной и измерениях того, как быстро она должна расширяться. Если эти значения не совпадают, очень вероятно, что мы упустили что-то в космологической модели, которая связывает эти две эпохи».
Несмотря на то, что у Рисса нет ответа относительно точной причины расхождений, он и его команда продолжат точную настройку постоянной Хаббла с целью уменьшения неопределенности до 1%. Эти последние измерения позволили снизить неопределенность в темпах расширения с 10% в 2001 году до 5% в 2009 году, а теперь, благодаря этому исследованию, и до 1,9%.
Математика, которую Альберт Эйнштейн разработал для описания гравитационного механизма физической Вселенной в начале 20 века,…
В последние годы астрономы разработали методы измерения содержания металлов в звездах с чрезвычайной точностью. Обладая…
Какими бы эффективными ни были электронные системы хранения данных, они не имеют ничего общего с…
В 1896 году немецкий химик Эмиль Фишер заметил нечто очень странное в молекуле под названием…
Если вам посчастливилось наблюдать полное затмение, вы наверняка помните ореол яркого света вокруг Луны во…
В ранней Вселенной, задолго до того, как они успели вырасти, астрономы обнаружили то, что они…
Просмотреть комментарии
В сетях есть статья - почему материя расширяется с ускорением. Пишет дилетант. Но на столько понятно и доходчиво. На простом человеческом языке. Советую, чисто для расширения кругозора. Я автор.