Неизвестные факторы ускоряют расширение Вселенной
Наблюдения космического телескопа имени Джеймса Уэбба (JWST) добавили новый слой понимания к загадке, почему Вселенная сейчас расширяется быстрее, чем миллиарды лет назад.
Это расхождение в измерениях скорости расширения Вселенной, известное как «хаббловское напряжение», озадачивало ученых более десяти лет.
Последние данные подтверждают точность измерений космического телескопа «Хаббл», исключают значительные ошибки в наблюдениях и позволяют предположить, что ответ кроется в неизученных аспектах физики Вселенной.
Наблюдения и предсказания скорости расширения
Исследование возглавил нобелевский лауреат Адам Рисс из Университета Джонса Хопкинса. «Несоответствие между наблюдаемой скоростью расширения Вселенной и предсказаниями стандартной модели говорит о том, что наше понимание Вселенной может быть неполным», - сказал Рисс.
«Поскольку два флагманских телескопа НАСА теперь подтверждают выводы друг друга, мы должны отнестись к этой проблеме [растяжения Хаббла] очень серьезно - это вызов, но также и невероятная возможность узнать больше о нашей Вселенной».
Рисс и его команда использовали данные телескопа «Джеймс Уэбб» для перекрестной проверки измерения постоянной Хаббла - величины, характеризующей скорость расширения Вселенной.
Команда сосредоточилась на расстояниях до галактик, в которых находятся сверхновые, ранее измеренных Хабблом, и использовала три независимых метода для подтверждения точности результатов Хаббла.
Результаты показали, что результаты измерений Уэбба полностью совпадают с данными Хаббла, что исключает любые неточности наблюдений, достаточно большие для того, чтобы объяснять напряженность.
Постоянная Хаббла
Постоянная Хаббла, измеренная с помощью телескопов, постоянно дает значение от 70 до 76 километров в секунду на мегапарсек, а среднее значение составляет 73 км/с/Мпк.
В отличие от этого, стандартная космологическая модель предсказывает более низкое значение - около 67-68 км/с/Мпк. Эта разница в 5-6 км/с/Мпк озадачила космологов, поскольку она слишком значительна, чтобы списать ее на простые ошибки измерений.
Данные «Уэбба» - это как первый взгляд на Вселенную в высоком разрешении, и они действительно улучшают соотношение сигнал/шум измерений», - сказал соавтор исследования Сиян Ли, аспирант Университета Джона Хопкинса.
Новые наблюдения охватили примерно треть всей выборки галактик Хаббла, что позволило получить результаты с впечатляющей разницей в точности менее 2% - гораздо меньше, чем расхождение в напряженности Хаббла, которое составляет около 8-9%.
Измерение расширения Вселенной
В исследовании использовалась передовая технология JWST для измерения расстояний с помощью переменных Цефеид - стандартного метода определения космических расстояний. Эксперты также включили измерения звезд с высоким содержанием углерода и самых ярких красных гигантов.
В результате совместных наблюдений за этими галактиками и их сверхновыми постоянная Хаббла составила 72,6 км/с/Мпк, что полностью совпадает с предыдущим значением 72,8 км/с/Мпк, полученным Хабблом для тех же галактик.
Эти результаты еще раз подтверждают, что хаббловское противоречие вряд ли связано с недостатками техники измерений. Вместо этого расхождение намекает на новые, неизвестные факторы, влияющие на поведение Вселенной.
Как отмечают исследователи, это может указывать на пробелы в текущем понимании фундаментальной физики.
