Новый метод измерения расширения Вселенной предлагает решение давнего конфликта в космологии
На протяжении многих лет ученые сталкивались с загадкой: скорость расширения Вселенной, измеренная разными методами, не совпадала. Данные, полученные при изучении ранней Вселенной, расходились с результатами наблюдений за современными галактиками. Это заставило исследователей задуматься, не упускает ли Стандартная модель Вселенной что-то важное.
Однако новые данные, полученные с помощью мощного космического телескопа James Webb, позволили ученым из Чикагского университета сделать вывод, что противоречие может быть не таким значительным, как казалось ранее. Результаты исследования свидетельствуют, что Стандартная модель по-прежнему остается надежной основой для понимания Вселенной.
«На данный момент проблема, похоже, не в постоянной Хаббла», — заявила профессор Венди Фридман, ведущий астроном в этой области. Постоянная Хаббла — это величина, которая определяет скорость расширения Вселенной.
Существует два основных способа измерить эту постоянную. Первый метод основан на изучении реликтового излучения — древнего света, оставшегося после Большого взрыва, который рассказывает о ранних этапах развития Вселенной. Второй метод, в котором специализируется Фридман, заключается в наблюдении за движением современных галактик. Этот способ сложнее, так как требует чрезвычайно точных измерений расстояний.
Для этого ученые анализируют сверхновые звезды — взрывающиеся светила, яркость которых можно использовать для вычисления расстояний. Фридман также разработала два дополнительных метода, основанных на наблюдении за красными гигантами и углеродными звездами.
Однако все эти методы требуют множества поправок. Свет может ослабляться из-за космической пыли, а яркость звезд со временем немного меняется. Кроме того, инструменты измерений могут вносить небольшие погрешности. Именно здесь телескоп James Webb сыграл ключевую роль. Его разрешение в четыре раза выше, а чувствительность — в десять раз лучше, чем у космического телескопа Hubble, что позволяет ученым точнее измерять свет далеких звезд и видеть сквозь пылевые облака.
Благодаря James Webb команда Фридман смогла удвоить количество галактик, используемых для калибровки данных. Новое значение постоянной Хаббла — 70,4 километра в секунду на мегапарсек — оказалось очень близко к результатам, полученным при изучении ранней Вселенной (67,4). Это впервые за много лет позволило согласовать оба метода измерений.
Результаты исследования, опубликованные в , вселяют надежду на то, что давняя загадка расширения Вселенной может быть скоро решена. Фридман и ее команда планируют продолжить работу с телескопом James Webb, изучая скопление галактик в созвездии Волосы Вероники.