Насколько быстро на самом деле расширяется Вселенная: умирающая 4 раза звезда дает ответ

Как быстро расширяется Вселенная? Когда может закончиться это расширение? Как происходит этот процесс? На эти вопросы пытается ответить наука космология. Но одна из главных загадок космологии состоит в том, что разные наблюдения дают разные значения скорости расширения космоса. Эта величина называется постоянной Хаббла, а противоречия в полученных данных называют проблемой Хаббла. Теперь ученые использовали новый метод для измерения скорости расширения Вселенной с помощью света, исходящего от взрыва звезды, пишет ScienceAlert.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

По слова одного из авторов нового исследования, Брэда Такера из Австралийского национального университета, результаты научной работы не полностью решают проблему Хаббла, но дают ключ к разгадке этой проблемы, но в то же время ученые получили и новые космологические вопросы.

Стандартные свечи и расширение Вселенной

Еще 100 лет назад астрономы пришли к выводу, что можно использовать такие переменные звезды, как Цефеиды, которые являются желтыми гигантами и сверхгигантами, для определения расстояний в космосе. Дело в том, что этот класс очень ярких звезд меняет свою яркость с постоянной периодичностью. Поэтому их стали использовать в качестве так называемых стандартных свечей для определения расстояний до разных далеких космических объектов.

В 1929 году астроном Эдвин Хаббл смог найти несколько таких звезд-цефеид в других галактиках и измерил расстояние до них. Благодаря этому и другим измерениям он смог определить, что Вселенная расширяется.

Разные методы изучения расширения Вселенной дают разные результаты

По словам Такера стандартными свечами в космосе могут служить не только цефеиды, но и сверхновые типа Ia, то есть это взрывы, которыми заканчивается жизнь некоторых звезд. Т оесть с их помощью также можно вычислить значение постоянной Хаббла. Еще одним методом вычисления этой величины является измерение реликтового излучения, то есть света, который остался после Большого взрыва и распространяется по космосу до сих пор.

"Проблема в том, что эти разные методы измерения скорости расширения Вселенной дают разные результаты и отличаются примерно на 10%. Это и есть проблема Хаббла и ученые пытаются найти новые методы, чтобы ее решить. Собственно, мы и попытались это сделать", — говорит Такер.

Новый метод: гравитационное линзирование

По словам ученого, в рамках нового исследования использовался новый метод измерения скорости расширения космоса на основе изучения сверхновой, которая имеет название Сверхновая Рефсдала.

Еще в 2014 году астрономы обнаружили эту сверхновую с помощью космического телескопа Хаббл. Но вместо того, чтобы увидеть одну сверхновую, астрономы увидели сразу 4 изображения одного и того же космического взрыва. Это произошло из-за так называемого гравитационного линзирования, с помощью которого можно обнаружить свет даже самых далеких объектов, когда этот свет искривляется более близкой к Земле космической структурой.

"Как получилось так, что было обнаружено сразу 4 взрыва звезды, хотя на самом деле это была одна и та же сверхновая? Свет от сверхновой распространялся во всех направлениях, но он путешествовал через пространство, искривленное гравитацией большого скопления галактик. То есть пути этого света были искривлены таким образом, что он достиг нашей планеты разными дорогами. Каждое появление сверхновой достигало нас по разным дорогам во Вселенной", — говорит Такер.

Наблюдая за прибытием на Землю каждого появления сверхновой ученые смогли измерить время движения света и, следовательно, узнали насколько расширилась Вселенная, пока свет каждого из линизированных изображений был в пути.

Результат

По словам Такера, новое исследование показало, что скорость расширения Вселенной ближе к значениям, полученным при изучении реликтового излучения. Однако, исходя из местоположения Сверхновой Рефсдала, это значение должно быть ближе к измерениям с помощью цефеид и сверхновых типа Ia. То есть по факту проблема Хаббла не решена, поэтому авторы исследования считают, что скорее всего астрономы что-то упускают в своих измерениях или это связано с нашим нынешним недостаточным пониманием природы Вселенной.

Фокус уже писал о подобном исследовании, в котором ученые также пытались разрешить проблему Хаббла и получили подтверждение новому значению скорости расширения Вселенной. Кстати, ученые в 2022 году получили новое значение этого расширения и оно составляет 73 км/с на один мегапарсек.