Скорость расширения Вселенной до сих пор ставит учёных в тупик
Вопрос о том, как быстро расширяется Вселенная, продолжает смущать ученых. Хотя этот вопрос может показаться довольно простым, на самом деле он на протяжении десятилетий ставит в тупик лучшие умы физики и астрономии, а новые исследования с использованием космического телескопа Джеймса Уэбба и космического телескопа Хаббла не проясняют ответ. .
Ученые знают, что Вселенная расширяется с течением времени, но они не могут прийти к единому мнению о скорости, с которой это происходит, — так называемой постоянной Хаббла. Для оценки этой константы используются два основных метода: один изучает, как быстро далекие галактики удаляются от нас, а другой изучает оставшуюся энергию от Большого взрыва, называемую космическим микроволновым фоном. Проблема в том, что эти два метода дают разные результаты .
Долгое время ученые предполагали, что это, скорее всего, произошло из-за ошибки измерения. Они считали, что одно или оба измерения должны быть неточными, поэтому ожидалось, что по мере развития технологий методы станут более точными и придут к единому мнению. Но этого не произошло. По мере совершенствования технологий, используемых в оценках, а также использования новых и более мощных космических телескопов, расхождение между двумя результатами упорно остается на месте.
Недавно исследователи использовали последние измерения Джеймса Уэбба и Хаббла для проверки своих расчетов и не обнаружили никаких неточностей в предыдущих измерениях. Фактически, им удалось сузить эти измерения, чтобы сделать их еще более точными.
«Поскольку ошибки измерений сведены на нет, остается реальная и захватывающая возможность того, что мы неправильно поняли Вселенную», — сказал в своем заявлении ведущий исследователь Адам Рисс. «Теперь мы охватили весь диапазон того, что наблюдал Хаббл, и можем с очень высокой уверенностью исключить ошибку измерения как причину Хаббловского напряжения».
Исследователи использовали Уэбба и Хаббла для перекрестной проверки данных, эффективно сверяя измерения каждого телескопа с другим. Это было особенно важно для расчетов очень удаленных объектов с помощью «Хаббла», поскольку «Хаббл» на самом деле не был предназначен для наблюдения за такими далекими объектами, в отличие от Уэбба. Однако оба телескопа согласились, так что проблема была не в данных Хаббла .
«Объединение Уэбба и Хаббла дает нам лучшее из обоих миров. Мы обнаруживаем, что измерения Хаббла остаются надежными по мере того, как мы поднимаемся дальше по лестнице космических расстояний», — сказал Рисс.
В прошлом году ранние данные Уэбба подтвердили данные Хаббла, но все еще оставался вопрос, были ли эти данные точными для более близких объектов и менее точными для более удаленных – поскольку разные расстояния измеряются с использованием разных объектов во Вселенной, что называемая космической дальней лестницей. Теперь результаты показывают, что данные Хаббла точны не только для этих более близких объектов, но и для более удаленных.
Таким образом, главный вопрос по-прежнему остается открытым и укоренившимся, как и прежде. Как быстро расширяется Вселенная? Мы просто не знаем и не знаем, почему два типа измерений дают противоречивые результаты. Лучшее объяснение, которое есть у ученых, заключается в том, что между ранней Вселенной и тем местом, где мы живем сейчас, и называемым поздней Вселенной, существует нечто иное. «Нам нужно выяснить, не упускаем ли мы что-то в том, как связать начало Вселенной и наши дни», — сказал Рисс.
Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal Letters .