Новое значение постоянной Хаббла: почему Вселенная расширяется с ускорением?

Наша Вселенная расширяется с ускорением, что на самом деле довольно странно: согласно ранним космологическим моделям, со временем расширение Вселенной должно было замедлиться.

Новое значение постоянной Хаббла: почему Вселенная расширяется с ускорением?

К такому выводу астрономы пришли из предположения о том, что основную часть массы Вселенной составляет материя — как видимая, так и невидимая (привет, темная материя). Эта теория, однако, не получила подтверждения и, как мы знаем сегодня, Вселенная расширяется со все возрастающей скоростью. Более того, она также подчиняется неизвестным законам физики. В академических кругах эта проблема называется постоянной Хаббла и олицетворяет собой серьезный кризис в космологии. Но почему?

Постоянная Хаббла – число, которое астрономы используют для измерения расширения Вселенной. Свое название постоянная получила в честь астронома Эдвина Хаббла, который впервые измерил ее в 1929 году.

Расширение Вселенной

Событие произошедшее около 14 млрд лет назад сделало наше существование возможным. Большой взрыв положил начало всему, что мы знаем. Но разобраться в том, как устроена Вселенная и по каким законам она работает непросто. Так, существующие физические теории не могут объяснить почему Вселенная расширяется все быстрее и быстрее. Но как мы вообще об этом узнали?

Все началось около ста лет назад, когда американский астроном Эдвин Хаббл обнаружил другие галактики за пределами Млечного Пути и пришел к выводу, что они постоянно удаляются от нас. Это открытие стало настоящим прорывом в нашем понимании космоса.

Новое значение постоянной Хаббла: почему Вселенная расширяется с ускорением?
По имеющимся оценкам, ускоряющееся расширение Вселенной началось приблизительно 5 миллиардов лет назад

Сам Хаббл, однако, полученным результатом был не рад. Дело в том, что ученые до сих пор не могут прийти к единому мнению на этот счет. И хотя в 1998 году, изучив далекие сверхновые, астрономы доказали расширение Вселенной, в точности определить ее скорость не удалось.

Начнем с того, что измерения скорости расширения Вселенной обычно фокусируются на двух маркерах расстояния. Одним из них являются Цефеиды – переменные звезды, которые светлеют и тускнеют с постоянной скоростью. Об их существовании мир узнал в 1912 году, когда астроном Генриетта Свон Ливитт отметила их важность, просматривая снимки, полученные с помощью космических телескопов.

Цефеиды хороши для определения расстояний внутри Млечного Пути и в близлежащих галактиках. Помимо них астрономы также полагаются на яркость сверхновых – явления, в ходе которого звезда резко увеличивает свою яркость на 4—8 порядков.

Космический телескоп Хаббл

Сегодня множество обсерваторий наблюдают за разными участками ночного неба, но полученные данные сильно отличаются друг от друга. То же самое касается космического телескопа Хаббл, который служит человечеству верой и правдой более 30 лет. И хотя ожидаемый срок службы телескопа давно истек, Хаббл по-прежнему открывает нам Вселенную.

Новое значение постоянной Хаббла: почему Вселенная расширяется с ускорением?
Недавно открытый ускоренный характер расширения Вселенной вызывает много споров и приводит к появлению большого числа гипотез

В ходе исследования, опубликованного в научном журнале Physical Review Letters (в рамках проекта SHOES), ученые проанализировали 42 сверхновых, одна из которых взрывалась примерно раз в год. Затем астрономы рассчитали новое значение постоянной Хаббла, включая более точные оценки возраста Вселенной и ее будущего.

Исследователи отмечают, что новое измерение в восемь раз точнее предыдущих и составляет 73±1 км/с на 1 Мегапарсек. Новые показатели основаны на наборе данных, который включает в себя более 1 000 орбит космического телескопа Хаббл.

Полученные расчеты также свидетельствуют о том, что скорость расширения Вселенной неравномерна: дальние галактики отдаляются быстрее, чем те, что расположены ближе к нам. Разница между новыми и ранее имеющимся данными достигает 9%, но мнения ученых вновь разделились.

Космология – это научное изучение крупномасштабных свойств Вселенной в целом. Она стремится использовать научный метод для понимания происхождения, эволюции и конечной судьбы всей Вселенной.

Исследователи также обнаружили ранее незамеченное математическое свойство космологических моделей: за расширение Вселенной отвечает таинственная темная энергия. Считается, что она составляет большую часть энергии во Вселенной, но что именно она собой представляет пока неизвестно.

Судьба Вселенной

Если обратить внимание на ценные подсказки о конечной судьбе Вселенной, то она, скорее всего, продолжит расширяться. В результате этого процесса материя станет менее плотной и распадется из-за так называемой тепловой смерти.

Тепловая смерть Вселенной – вероятность того, что рано или поздно любая часть системы вернется в свое первоначальное состояние.

Но что, если разные показатели постоянной Хаббла свидетельствуют о существовании некой зеркальной Вселенной? В научной теории не раз описывались зеркальные миры, которые могут оказывать влияние на изменения гравитации. Удивительно, но это предположение не противоречит имеющимся представлениям о скорости фотонов. Выходит, невидимый для наблюдателей зеркальный мир может оказывать симметричное влияние на все, что происходит вокруг.

Так как космология охватывает всю вселенную от рождения до смерти, такие понятия как темная материя, темная энергия и Мультивселенная всерьез рассматривается уважаемыми учеными. Подробнее о том, как может быть устроен мир мы рассказывали ранее, не пропустите.

Учитывая результаты нового исследования, скоро физики смогут ответить на целый ряд вопросов, а в ближайшие 20 лет космический телескоп Джеймса Уэбба проведет дополнительные измерения постоянной Хаббла. Напомним, что расположенный в космосе и оснащенный новейшими инструментами Уэбб продолжит работу Хаббла, внимательно и подробно рассматривая космические ориентиры.

Ну а пока тайны Вселенной не раскрыты, постоянная Хаббла по-прежнему остается предметом горячих споров в астрономическом сообществе.

Автор: Любовь Соковикова

Ссылка на источник