Здається, що Всесвіт справді швидко розширюється. Навіть занадто швидко. Нове вимірювання підтверджує те, що показали попередні — і дуже дебатовані — результати: Всесвіт розширюється швидше, ніж передбачають теоретичні моделі, і швидше, ніж це можна пояснити поточними знаннями з фізики.

Ця невідповідність між моделлю та спостережними даними відома як напруга Габбла. Тепер результати, оприлюднені в The Astrophysical Journal Letters, надають ще сильнішу підтримку висновку про швидкий темп розширення. «Тепер напруга переростає в кризу», — сказав Ден Сколнік (Dan Scolnic), керівник дослідницької групи.

Визначення значення швидкості розширення Всесвіту, відомого як стала Габбла, є головним науковим пошуком з 1929 року, коли Едвін Габбл вперше виявив, що Всесвіт розширюється.

Сколнік, ад’юнкт-професор фізики в Дюкському університеті (США), пояснює це спробою побудувати діаграму зростання Всесвіту: ми знаємо, який розмір він мав під час Великого Вибуху, але як він досяг такого розміру, який є нині? За його аналогією малюнок раннього Всесвіту показує далекий Всесвіт, коли виникли зерна майбутніх галактик.

Поточний знімок Всесвіту — це головно місцевий (локальний) Всесвіт, який містить Молочний Шлях і його сусідів. Стандартна космологічна модель, якщо говорити дуже образно, є кривою лінією зростання, що з’єднує два таких зображень Всесвіту. Проблема в тому, що вони не пов’язані. «Це, до певної міри, вказує на те, що наша модель космології може бути не зовсім правильною», — сказав Сколнік.

Для вимірювання Всесвіту потрібна космічна драбина, тобто послідовність методів, які астрономи використовують для вимірювання відстаней до небесних об’єктів. Що важливо, кожен метод, або «сходинка», спирається на попередній для калібрування.

Сходи, які використав Сколнік, створила окрема наукова група з використанням даних, отриманих за допомогою Спектроскопічного приладу темної енергії (Dark Energy Spectroscopic Instrument, DESI). Цим приймачем в Національній обсерваторії Кітт-Пік щоночі спостерігають понад 100 000 галактик.

Сколнік визнав, що цю драбину можна застосувати, щоб з більшою точністю визначити відстань до скупчення Волосся Вероніки, одного з найближчих до нас скупчень галактик. «Колаборація DESI зробила справді важку частину, але їхні сходи не досягли першої сходинки», — сказав Скольнік. «Я знав, як це можна зробити, і знав, що це дасть нам одне з найточніших вимірювань сталої Габбла, яке ми тільки можемо отримати, тому, коли вийшла їхня стаття, я кинув абсолютно все й працював над цим без зупинки».

Щоб отримати точну відстань до скупчення Волосся Вероніки, Сколнік і його співробітники використовували криві блиску 12 наднових зір типу Ia в скупченні. Так само, як свічки, що освітлюють темний шлях, наднові типу Ia мають передбачувану світність, яка корелює з їхньою відстанню, що робить їх надійними об’єктами для обчислення відстані.

Наукова група визначила відстань приблизно в 320 мільйонів світлових років — це значення лежить майже в центрі діапазону відстаней, виміряних протягом 40 років попередніх досліджень, що є обнадійливою ознакою її точності.

«Наше вимірювання не залежить від того, як, на наш погляд, закінчиться історія напруги Габбла», — сказав Сколнік. «Це скупчення міститься по сусідству, відстань до нього виміряли задовго до того, як хтось дізнався, якою вона буде важливою».

Використовуючи це високоточне вимірювання як першу сходинку, наукова група відкалібрувала решту сходів космічної драбини. Дослідники отримали значення сталої Габбла 76,5 кілометрів на секунду на мегапарсек. Це означає, що місцевий Всесвіт розширюється за секунду на 76,5 кілометрів швидше кожні 3,26 мільйона світлових років.

Отримане значення відповідає наявним вимірюванням швидкості розширення місцевого Всесвіту. Однак, як і всі ці вимірювання, воно суперечить вимірам значення сталої Габбла в ранньому Всесвіті. Тому постає питання: недолік у вимірюваннях чи в моделях? Нові результати групи Сколніка додають величезної підтримки поглядам, що корінь напруги Габбла лежить у моделях.

«Ми перебуваємо на тому етапі досліджень, коли ми дуже сильно спираємося на моделі, які використовуємо протягом двох з половиною десятиліть, і ми бачимо, що речі не збігаються», — сказав Сколнік.

«Це може змінити наше уявлення про Всесвіт, і це захоплює! У космології ще є сюрпризи, і хто знає, які відкриття будуть наступними?»

За інф. з сайту https://phys.org