Галактики движутся почти на 10% быстрее чем думали раньше

Космический телескоп Hubble, любимое детище NASA, получил данные, подтверждающие, что Вселенная расширяется примерно на 9% быстрее, чем считалось раньше. Прежние сведения основывались на информации, полученной от спутника ESA Planck, который наблюдал за её расширением через 378 тысяч лет после Большого взрыва. Новые данные заставляют учёных думать о том, что им понадобится некая «новая физика» для того, чтобы более точно представить космос.

Предыдущие измерения Hubble, результаты которых были опубликованы в 2016 году, также свидетельствовали в пользу большего ускорения, но учёные восприняли эти данные как случайность — слишком невероятным казалось расхождение. Было получено значение постоянной телескопа примерно в 73 км в секунду на мегапарсек (мегапарсек — единица измерения расстояний в космосе, равная 3,3 миллиона световых лет). Это значение было больше константы, выведенной из наблюдений реликтового излучения: та константа была равна 67 км в секунду на единицу измерения. То есть, проще говоря, данные Hubble в 2016 году показали, что скорость убегания галактик от нас увеличивается на 73 км в секунду, а не на 67. Однако прежние модели, описывающие возраст и состав Вселенной, учитывали значение именно в 67 км. Эта же цифра фигурировала и в фундаментальных законах физики, которые теперь, похоже, придётся менять.

В ходе своего последнего исследования учёные использовали новый метод анализа света. Они изучили 70 звёзд в соседней нами галактике — Большое Магелланово Облако или БМО (карликовая галактика, спутник Млечного Пути). Звёзды, называемые переменными цефеидами, светятся и тускнеют с предсказуемой скоростью, которая используется для измерения расстояний между соседними галактиками. Обычный метод измерения звёзд невероятно трудоёмкий — Hubble может наблюдать только одну звезду на каждые 90 минут пути по орбите вокруг Земли. Однако, используя новый метод, исследователи смогли наблюдать сразу дюжину цефеид за то же самое время, которое обычно требуется для наблюдения только за одной. Полученные данные вновь дали значение в 73 км в секунду на мегапарсек, но теперь уже с очень небольшой погрешностью — всего в 1,9%.

Большое Магелланово ОблакоБольшое Магелланово Облако

Global Look Press

Не совсем то, что мы ожидали, — сказал Адам Рисс, профессор физики и астрономии Университета Джонса Хопкинса в Балтиморе (США), нобелевский лауреат и руководитель данного проекта. — Несоответствие с прежними представлениями о скорости расширения Вселенной растёт, но теперь оно достигло той точки, которую невозможно отбросить как случайность.

Группа исследователей объединила данные Hubble с другим набором наблюдений, сделанных в рамках проекта Araucaria в сотрудничестве с астрономами из учреждений в Чили, США и Европы. Комбинированные измерения дали более точный результат, позволив команде «затянуть болты в лестнице расстояний».

Сравнивая полученные в новом эксперименте данные со сведениями от спутника Planck, руководитель научной работы Адам Рисс подчеркнул, что речь идёт о принципиально разных исследованиях.

Это не просто два разных эксперимента. Мы измеряем нечто принципиально иное, — пояснил Рисс. — Одно из этих измерений — это измерение скорости расширения Вселенной сегодня, как мы это видим. Другое — предсказание, основанное на физике ранней Вселенной и на расчётах о том, как быстро она должна расширяться. Если эти значения не совпадают, значит, велика вероятность того, что мы упускаем что-то важное в космологической модели, которая соединяет две эпохи.

Хотя у Рисса пока нет ответа на вопрос, в чём причина обнаруженного несоответствия, он и его команда будут продолжать настраивать константу Хаббла с целью уменьшения неопределённости до 1%. Измерения, опубликованные в Astrophysical Journal Letters, снижают неопределённость скорости расширения с 10%, как это было в 2001 году, до 1,9%, подчёркнуто в новом исследовании.