Ученые выяснили, что Вселенная расширяется на 5-9% быстрее, чем считалось ранее

Астрономы, используя космический телескоп НАСА «Хаббл» обнаружили, что Вселенная расширяется на 5-9% быстрее, чем считалось ранее.

«Этот неожиданный вывод может стать ключом к пониманию тех загадочных уголков, которые составляют 95 % Вселенной и не излучают света – например, темная энергия, темная материя и темная радиация», – заявил руководитель исследования и нобелевский лауреат Адам Рисс.

Команда сделала расчеты с небывалой точностью, уменьшив погрешность до 2,4%.

Астрономы наблюдали за галактиками, содержащими цефеиды (пульсирующие переменные звезды с довольно точной зависимостью период-светимость – Прим.ред.) и сверхновые звезды типа Ia. У цефеид, ввиду зависимости период-светимость, можно точно определить их удаленность. Сверхновые – взрывающиеся звезды, которые вспыхивают и ярко блестят, поэтому можно рассмотреть их с довольно большого расстояния.

Измерив около 2400 цефеид в 19 галактиках и сравнив наблюдаемую яркость обоих типов звезд, ученые смогли рассчитать расстояние примерно до 300 звезд в удаленных галактиках.

Команда сравнила эти расстояния с расширением космоса, которое было измерено ранее за счет света, простирающегося от удаленных галактик. Ученые использовали эти две величины, чтобы рассчитать, как быстро Вселенная расширяется со временем, – то есть постоянную Хаббла (коэффициент, который связывает расстояние до внегалактического объекта (галактики, квазара) со скоростью его удаления. – Прим.ред.)

Обновленное значение константы Хаббла составляет 73,2 км/с на мегапарсек – (км/с)/Мпк, а мегапарсек равен 3,26 миллионов световых лет. Новое число означает, что расстояние между космическими объектами, на самом деле, еще на 9,8 миллиардов лет больше.

Эти уточненные измерения представляют собой головоломку, потому что не совсем соответствуют скорости расширения предсказанной для Вселенной по ее траектории вскоре после большого взрыва. Измерение послесвечения от большого взрыва с помощью спутника НАСА Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) и спутника Европейского космического агентства показало, что постоянная Хаббла составляет на 5% и 9% меньше, соответственно.

Ученые сравнили показатели темпов расширения Вселенной WMAP, Планка и Хаббла со строительством моста. На дальнем берегу – как на заднем плане, космическое микроволновое наблюдение ранней Вселенной. На ближнем – измерения, сделанные командой Рисса с помощью Хаббла.

«Вы начинаете с двух концов и планируете встретиться в центре, если все чертежи и ваши измерения правильны», – сказал Рисс. «Но встреча происходит не совсем в середине, и мы хотим знать почему», – говорит Рисс.

Есть несколько возможных объяснений для ускорения расширения Вселенной. Одно из них заключается в том, что темная энергия, ускоряющая Вселенную, толкает галактики друг от друга все с большей, растущей силой.

Другая идея состоит в том, что космос содержал в своей ранней истории субатомные частицы, которые путешествовали со скоростью близкой к скорости света. Такие быстрые частицы назвали «темной радиацией», одна из разновидностей – известные нам нейтрино. Дополнительная энергия от темного излучения может свести на нет все попытки предсказать сегодняшнюю скорость расширения Вселенной по ее траектории после большого взрыва.

С момента запуска «Хаббла» в 1990 году, оценка постоянной Хаббла изменилась вдвое. В конце 1990-х годов астрономы уточнили значение постоянной Хаббла с погрешностью всего в 10%. Последнее исследование снизило погрешность константы Хаббла на 76% с 2005 года.