Ми неправильно розуміємо Всесвіт: нове відкриття вказує на наявність невідомої сили

Астрономи використовували космічний телескоп Вебб для дослідження швидкості розширення Всесвіту. Залишається загадкою чому зараз космос розширюється швидше, ніж повинен, згідно з космологічною моделлю, що описує ранню історію Всесвіту. Хоча дані телескопа Вебб підтвердили минулі дані космічного телескопа Габбл про швидкість розширення космосу, одна з головних проблем у космології залишилася. Тому вчені вважають, що в ранньому Всесвіті існував загадковий компонент, який може все пояснити. Дослідження опубліковано в Astrophysical Journal, пише Space.

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

З кінця 90-х років минулого століття вчені знають про те, що Всесвіт розширюється з прискоренням, яке йому надає не зовсім зрозуміла сила під назвою темна енергія. Швидкість розширення Всесвіту визначається величиною, відомою як постійна Габбла.

Астрономи за допомогою телескопа Вебб вирішили перевірити минулі дані про постійну Габбла, де було виявлено розбіжності, які надав телескоп Габбл. Розбіжності в значенні постійної Габбла пов'язані з тим, що різні вимірювання показують різні значення. Це отримало назву проблема Габбла.

За словами вчених, розбіжність між спостережуваною швидкістю розширення Всесвіту і передбаченнями стандартної космологічної моделі вказує на те, що ми не повністю розуміємо Всесвіт. Астрономи не можуть повністю зрозуміти еволюцію космосу, поки не визначать причину виникнення проблеми Габбла. Вона стає особливо явною, якщо вчені розглядають космос у великих масштабах.

Для визначення постійної Габбла астрономи використовують відстані до наднових типу 1a або змінних зірок. Ці об'єкти добре показують, яким чином розширюється космос. Також учені використовують вимірювання реліктового випромінювання для розуміння швидкості розширення Всесвіту на ранніх етапах його існування, щоб передбачити, якою вона має бути зараз.

Вимірювання постійної Хаблла для локального Всесвіту показують більш високе значення швидкості розширення Всесвіту, ніж вона має бути, згідно з моделлю Лямбда-CDM. Це стандартна космологічна модель еволюції Всесвіту.

На основі цієї моделі постійна Габбла має становити приблизно 68 км/с на мегапарсек. Але дані телескопа Габбл показують, що це значення перебуває в діапазоні від 70 км/с до 76 км/с на мегапарсек із середнім значенням 72,8 км/с на мегапарсек. 1 мегапарсек дорівнює 3,26 млн світлових років, а 1 світловий рік дорівнює 9,4 трлн км.

Автори нового дослідження використовували змінні зірки цефеїди, багаті на вуглець зірки, а також найяскравіші зірки червоні гіганти, щоб перевірити сталу Габбла за допомогою телескопа Вебб.

У результаті вони отримали найточніше значення сталої Габбла для локального Всесвіту і підтвердили, що дані телескопа Габбл вірні. Дослідження показало, швидкість розширення космосу в локальному Всесвіті становить 72,6 км/с на мегапарсек, що в принципі сходиться з показниками телескопа Габбл.

І все ж у ранньому Всесвіті швидкість розширення космосу була іншою, а отже проблема Габбла нікуди не поділася. Учені вважають, що в сучасну стандартну космологічну модель потрібно включити ще один компонент, який міг би все пояснити.

Можливо, цим компонентом, невідомою загадковою силою, що впливає на розширення раннього Всесвіту, є рання темна енергія. Вона могла дати несподівано велике прискорення для розширення космосу незабаром після Великого вибуху. Хоча розбіжність у значенні постійної Габбла між раннім Всесвітом і сучасністю можуть також пояснити незвичайні властивості темної матерії, або ж наявність невідомих частинок.

Як уже писав Фокус, цього тижня в Україні можна побачити Гемініди — останній потужний метеорний потік 2024 року. Очікується падіння до 120 метеорів на годину, але спостерігати за потоком може перешкодити Місяць.

Також Фокус писав про те, що згідно з іншим дослідженням, у Всесвіті може існувати інша гравітація, яка відрізняється від тієї, яку описав Ейнштейн у своїй теорії відносності.