Науковці з Міннесотського університету в США за допомогою нового оригінального методу визначили швидкість розширення Всесвіту, тобто встановили значення сталої Габбла. Їхні дані додають інформацію до тривалої дискусії щодо цього питання та можуть допомогти вченим точніше визначити вік Всесвіту і краще зрозуміти його будову. Результати дослідження оприлюднені в двох статтях, опублікованих в Science і The Astrophysical Journal.

В астрономії є два точні вимірювання розширення Всесвіту. Одне значення сталої Габбла обчислюють на основі спостережень наднових зір в місцевому Всесвіті (відносно близько від Землі — Ред.). Другий метод її визначення заснований на спостереженнях космічного мікрохвильового фонового випромінювання, яке почало вільно поширюватися крізь Всесвіт незабаром після Великого Вибуху.

Однак результати цих двох вимірювань відрізняються приблизно на 10 відсотків, що спричинило широкі дебати серед фізиків і астрономів. Якщо обидва вимірювання точні, це означає — сучасна теорія вчених про будову Всесвіту є неповною.

«Якщо нові незалежні вимірювання підтвердять цю розбіжність між двома вимірюваннями сталої Габбла, це стане щілиною в броні нашого розуміння космосу», — сказав Патрік Келлі (Patrick Kelly), перший автор обох статей, доцент Школи фізики та астрономії Міннесотського університету. «Велике питання полягає в тому, чи є, можливо, помилка під час одного чи обох вимірювань. Наше дослідження вирішує це за допомогою незалежного, абсолютно іншого методу вимірювання швидкості розширення Всесвіту».

Наукова група, яку очолювали дослідники з Міннесотського університету, змогла обчислити значення сталої Габбла, використовуючи дані спостережень наднової, відкритої Келлі в 2014 році. Це перша в історії астрономії наднова, для якої вдалося отримати чотири різні зображення. Що це означає? Після виявлення наднової, науковці передбачили, що її знову можна буде спостерігати в іншому місці небесної сфери в 2015 р. І дослідники з університету в Міннесоті отримали додаткове її зображення.

Ці кілька зображень виникли через те, що наднова зазнала гравітаційного лінзування від скупчення галактик. Під дією гравітації скупчення світло від наднової зазнало заломлення (стало поширюватися різними шляхами — Ред.) і було посилене. Використовуючи часові затримки між появою зображень 2014 і 2015 років, дослідники змогли виміряти значення сталої Габбла за допомогою теорії, розробленої в 1964 році норвезьким астрономом Сьюром Рефсдалом (Sjur Refsdal). До цього моменту її не застосовували на практиці.

За словами Келлі, їхні результати не вирішують остаточно дискусію, але вони дають змогу ясніше зрозуміти проблему та наближають фізиків до того, щоб отримати найточніше вимірювання віку Всесвіту. «Наше вимірювання віддає перевагу значенню сталої Габбла, визначеного за космічним мікрохвильовим фоном, хоча воно не сильно суперечить значенню, яке отримали на підставі спостережень наднових», — сказав Келлі. «Якщо спостереження майбутніх наднових, що також гравітаційно лінзовані скупченнями, дадуть схожий результат, то це вкаже на проблему з поточним значенням сталої Габла, визначеної зі спостережень наднових або з нашим розумінням темної матерії в галактиках і їхніх скупченнях».

Використавши дані спостережень, дослідники виявили, що деякі поточні моделі темної матерії в скупченнях галактик дають змогу пояснити їхні результати. Це дозволило їм виявити найточніші моделі, що описують розподіл темної матерії в скупченнях галактик.

За інф. з сайту https://phys.org