Почему наше понимание Вселенной необходимо пересмотреть (3 фото)

Вселенная родилась около 14 миллиардов лет назад в результате Большого Взрыва. С тех пор она непрерывно расширяется. А вот узнали мы об этом чуть менее ста лет назад. В 1920 году американский астроном Эдвин Хаббл изобрел самый большой на тот момент телескоп в мире, а его коллега Весто Слайфер заметил красное свечение туманности — то, что сегодня мы называем галактиками — и определил, что туманности кажутся нам красными, из-за того, что удаляются от нашей планеты. Этот эффект называется красным смещением — наблюдаемое для всех далеких от Земли источников (квазары, галактики) излучение, которое говорит о том, что все источники удаляются друг от друга. Иными словами — красное смещение означает, что Вселенная расширяется. Недавно ученые захотели рассчитать точную скорость ее расширения. Выяснилось, что в нашем понимании Вселенной могут присутствовать фундаментальные неточности.

Что такое постоянная Хаббла?

Эдвин Хаббл вел наблюдения за туманностью Андромеда и смог классифицировать ее как звездную систему. Открытие астронома расширило наше понимание Вселенной — теперь мы знаем, что она наполнена галактиками. Таким образом Эдвин Хаббл открыл космологический закон, который характеризует расширение Вселенной. Чтобы вычислить скорость, с которой Вселенная расширяется, необходимо использовать коэффициент пропорциональности — постоянной Хаббла.

Используя постоянную Хаббла можно определить среднее значение скоростей галактик. Величина коэффициента пропорциональности, выведенная ученым составляет примерно 500 км/сек на 1 Мпк. Напомним, что космические расстояния измеряют в парсеках: 1 парсек равняется 3,0857•1019 километров. А один мегапарсек — это расстояние в миллион парсеков.

Все что нам известно о расширении Вселенной

Все что нам известно о расширении Вселенной

Однако с того момента, как Хаббл вывел свою постоянную, астрономы, которые ведут наблюдение за расширением Вселенной, каждый раз приходят к разным значениям постоянной Хаббла. И эти значения не согласуются друг с другом. Подобное несоответствие заставляет усомниться в нашей способности определить точный возраст Вселенной и даже поставить под вопрос наше понимание ее фундаментальных законов.

Так с какой скоростью расширяется Вселенная?

Группа исследователей под руководством астронома Чикагского университета Венди Фридман измерила яркость красных гигантов в далеких галактиках. В ходе исследования выяснилось, что расстояние от Земли до красных гигантов оказалось вычислить легче, чем расстояние до других звезд. Таким образом, согласно расчетам астрономов, Вселенная расширяется со скоростью 69,8 км/с на 1 Мпк. Отметим, что результаты исследования вскоре будут опубликованы в журнале Astrophysical Journal.

Как вы уже могли заметить, полученные результаты отличаются от тех, что рассчитал Хаббл. Согласно работе Фридман и ее команды, скорость расширения Вселенной более медленная, чем скорость, которую рассчитала другая команда ученых в своем недавнем исследовании — в нем специалисты сфокусировались на другом типе звезды. Однако полученные Фридман результаты превышают скорость расширения Вселенной, которая была рассчитана в еще одном исследовании, в котором астрономы измерили остаток реликтового излучения после Большого Взрыва, также называемого микроволновым фоновым излучением.

Таким образом, постоянная Хаббла является самой большой проблемой современной космологии. Специалисты не исключают, что определив скорость расширения Вселенной, мы сможем приблизиться к разгадке тайны темной материи и темной энергии.

Узнаем ли мы точную скорость расширения Вселенной?

В середине следующего десятилетия специалисты NASA надеяться запустить на орбиту Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST) — широкодиапазонный инфракрасный телескоп. Ученые полагают, что с его помощью астрономы смогут более точно измерять расстояния между космическими объектами. А это, в свою очередь, может привести нас к согласованию значений постоянной Хаббла.

Так будет выглядеть новый телескоп NASA

Так будет выглядеть новый телескоп NASA