"Хаббл" нашел новые странности в скорости расширения Вселенной

Орбитальные обсерватории "Хаббл" и GAIA измерили точные расстояния до "звезд-маяков" в Млечном Пути и соседних галактиках, что позволило им найти новые расхождения в скорости расширения Вселенной сегодня и во время Большого Взрыва. Их выводы были представлены в Astrophysical Journal.

"Пока не понятно, с чем связаны эти расхождения – с "новой физикой", ошибками при измерениях или нехваткой данных. Тем не менее, различия в замерах никуда не исчезают, и в скором времени какая-то из теорий должна выиграть, а остальные – проиграть. Если победит "новая физика", нас ожидает полное переформатирование космологии", — комментирует открытие Томас Китчинг (Thomas Kitching), космолог из университетского колледжа Лондона (Великобритания).

Еще в 1929 году знаменитый астроном Эдвин Хаббл доказал, что наша Вселенная не стоит на месте, а постепенно расширяется, наблюдая за движением далеких от нас галактик. В конце 20 века астрофизики обнаружили, наблюдая за сверхновыми первого типа, что она расширяется не с постоянной скоростью, а с ускорением. Причиной этого, как сегодня считают ученые, является "темная энергия" – загадочная субстанция, заставляющая пространство-время растягиваться все быстрее и быстрее.

В июне 2016 года, нобелевский лауреат Адам Рисс (Adam Reiss) и его коллеги, открывшие этот феномен, вычислили точную скорость расширения Вселенной сегодня, используя переменные звезды-цефеиды в соседних галактиках, расстояние до которых можно вычислить со сверхвысокой точностью.

Это уточнение дало крайне неожиданный результат – оказалось, что две галактики, разделенные расстоянием примерно в 3 миллиона световых лет, разлетаются со скоростью около 73 километров в секунду. Подобная цифра заметно выше, чем показывают данные, полученные при помощи орбитальных телескопов WMAP и Planck – 69 километров в секунду. Ее невозможно объяснить при помощи имеющихся у нас представлений о природе темной энергии и механизме рождения Вселенной.

Эти расхождения заставили космологов задуматься о двух возможных путях объяснения этой аномалии. С одной стороны, вполне возможно, что замеры "Планка" или Рисса и его коллег являются ошибочными или неполными. С другой — вполне допустимо и то, что свойства темной материи или темной энергии заметно изменились за время жизни Вселенной, что могло изменить скорость ее расширения.

Рисс и его коллеги проверили свои же собственные выводы в рамках новой серии наблюдений, в ходе которых они использовали не только инструменты "Хаббла", но и зонд-"звездочет" GAIA, способный сверхточно измерять расстояния до почти всех светил в Млечном Пути.

Второй телескоп, как пишут Рисс и его команда, помог ученым очень точно проследить за тем, насколько яркими бывают цефеиды на разных расстояниях от Земли. Это, в свою очередь, позволило им убрать практически все погрешности, связанные с вычислением расстояний до "межгалактических" светил такого рода, и примерно в три раза улучшить точность замеров скорости расширения Вселенной.

Новые замеры "Хаббла" показали примерно такую же цифру, как и прошлые выкладки Рисса и его коллег — около 73,56 километра в секунду. Вероятность случайной ошибки, как отмечают ученые, составляет сейчас меньше 0,01%. Это говорит о том, что расхождения в скорости расширения "современной" и древней Вселенной действительно существуют.

Пока, как отмечают исследователи, GAIA точно измерила координаты лишь пяти дюжин цефеид, расположенных рядом с Землей и достаточно ярких для наблюдений при помощи "Хаббла" и других телескопов.

Уже в ближайшие годы их число заметно вырастет, что позволит космологам достичь "магической" отметки в 1% погрешности при измерении скорости расширения Вселенной. Когда это произойдет, ученые смогут однозначно выяснить, есть ли ошибка в замерах Planck и "Хаббла", и понять, менялась ли скорость расширения Вселенной в прошлом.