Всесвіт не такий, як ми думаємо: відкриття вказує на нову фізику або щось інше

Уже кілька десятиліть астрономи намагаються визначити точне значення швидкості розширення Всесвіту або постійної Габбла. Ця швидкість впливає на те, як формуються і розвиваються галактики, а також на багато інших аспектів еволюції космосу. Але астрономи, які використовують різні способи вимірювання сталої Габбла, отримують різні значення цього параметра. Таким чином виникла так звана проблема Габбла. Нове дослідження, опубліковане Astrophysical Journal Letters, показує, що значення сталої Габбла таке саме, як показують вимірювання для локального Всесвіту, але відрізняється від вимірювань для раннього Всесвіту. Учені вважають, що ми неправильно розуміємо Всесвіт і існує або нова фізика, або інші невідомі явища, пише Earth.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Всесвіт із самого початку своєї появи 13,8 млрд років тому розширюється. Майже 25 років тому астрономи з'ясували, що космос розширюється з прискоренням, яке надає йому загадкова темна енергія. Точне значення швидкості розширення космосу важливе для кращого розуміння історії еволюції Всесвіту і того, що на нього чекає в майбутньому. За допомогою космічного телескопа Габбл астрономи раніше виміряли постійну Габбла за допомогою спостережень за змінними зірками під назвою цефеїди. Визначення відстані до цих зірок, показало, з якою швидкістю розширюється космос. Але ця швидкість не збігається зі значенням сталої Габбла, отриманої під час вивчення реліктового випромінювання, що виникло в самому ранньому Всесвіті.

Нещодавні спостереження за цефеїдами за допомогою космічного телескопа Вебб показали, що дані про сталу Габбла, отримані за допомогою телескопа Габбл, вірні. Але швидкість розширення Всесвіту в даному випадку вірна для локального космосу, але не для раннього Всесвіту, в якому постійна Хаббла, як виявилося, має менше значення.

Автори нового дослідження для вимірювання сталої Габбла використали спостереження за гравіаційно-лінзованою надновою. Зокрема, це була наднова типу 1а, яка виникає під час термоядерного вибуху на зірці типу білий карлик. Це залишок ядра померлої зірки, схожої на Сонце.

Гравітаційне лінзування — це спосіб побачити далекі об'єкти за допомогою космічної лінзи, тобто галактики або скупчення галактик, що перебувають між далеким об'єктом і телескопом, у даному випадку телескопом Вебб. Гравітація галактики або галактик викривляє і підсилює світло фонового об'єкта, але іноді його може бути видно на зображенні кілька разів. Це відбувається тому, що світло рухається різними напрямками і йому потрібен різний час, щоб дійти до космічної лінзи. Астрономи виміряли затримки в часі між появою різних зображень наднової типу 1а, щоб визначити значення швидкості розширення Всесвіту.

Таким чином учені з'ясували, що постійна Габбла має значення 75,4 км/с на мегапарсек. При цьому похибки становлять плюс 8,1 і мінус 5,5. Один мегапарсек становить приблизно 3,26 млн світлових років. Це значення сталої Габбла відповідає більш раннім вимірюванням для локального Всесвіту, але воно більше, ніж значення швидкості розширення космосу для раннього Всесвіту.

У підсумку так звана проблема Габбла нікуди не поділася. Науковці вважають, що можливо, існує або нова фізика, або ж наше розуміння темної енергії та темної матерії, та й усього Всесвіту, є хибним.

Можливо, існує невідома частинка або ж невідома п'ята сила природи, яка впливає на швидкість розширення космосу. Можливо, природа темної енергії змінюється з часом? Можливо, гравітація в дуже великих масштабах за межами локального Всесвіту поводиться інакше, ніж ми вважаємо? Можливо, Всесвіт насправді не є однорідним у всіх напрямках, як зараз припускають? На ці питання ще належить відповісти.

Як уже писав Фокус, 18-річна загадка вирішена, адже астрономи виявили рекордний викид енергіїв глибокому космосі та його джерело. Астрономи давно ламають голову над тим, що викликає загадкові викиди енергії та випромінювання в радіохвилях у космосі, але здається, знайшли відповідь.

Також Фокус писав про те, що вчені вважають, що плани Ілона Маска зі створення величезної колонії на Марсі можуть обернутися великим провалом і для цього є причини.