Головна загадка космосу: нове відкриття астрономів змінює уявлення про Всесвіт

Досі астрономи продовжують дискутувати про те, наскільки швидко розширюється Всесвіт. Два різні методи вимірювання цього параметра дають різні значення. Тому з'явилася думка, що вчені щось упускають у розумінні еволюції Всесвіту. Але автори нового дослідження використали космічний телескоп Вебб і вперше об'єднали три методи вимірювань, щоб визначити, на їхню думку, справжню швидкість розширення космосу. Отже, давніх розбіжностей у вимірах, відомих як проблема Габбла, може не бути. Результати дослідження прийняті до публікації в The Astrophysical Journal, пише Phys.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Проблема Габбла — що це?

Про те, що космос розширюється, вже відомо майже 100 років. Наприкінці 1920-х років минулого століття астроном Едвін Габбл провів спостереження за зірками і галактиками і зробив важливе відкриття. Виявилося, що галактики віддаляються від нас і що далі розташована галактика, то швидше відбувається її переміщення. Але швидкість розширення Всесвіту довго не могли визначити. Цей параметр під назвою постійна Габбла має важливе значення для розуміння еволюції Всесвіту за всю його історію, що налічує 13,8 млрд років.

За останні кілька десятиліть астрономи змогли з'ясувати швидкість розширення космосу, але зіткнулися зі значним розбіжностями в отриманих даних, що і стали називати проблемою Габбла.

Для вимірювання постійної Габбла вчені використовували два основні методи. Вимірювання за допомогою реліктового випромінювання або залишкового світла від наслідків Великого вибуху показали, що Всесвіт розширюється зі швидкістю 67,4 км/с на мегапарсек.

1 парсек — це відстань, що дорівнює 3,26 світлового року, а 1 мегапарсек — це 1 млн парсеків. Світловий рік — це відстань, яку проходить світло зі швидкістю 300 000 км/с за 1 земний рік.

Вимірювання швидкості розширення космосу за допомогою вивчення відстаней до змінних зірок під назвою цефеїди, які передбачувано змінюють свою яскравість із плином часу, показало, що постійна Габбла дорівнює 74 км/с на мегапарсек.

Це саме ті розбіжності в значеннях, про які було сказано вище, і це та сама так звана проблема Габбла.

Деякі вчені, виходячи з цього, припустили, що стандартна космологічна модель Всесвіту може не містити якоїсь важливої інформації про еволюцію космосу. З огляду на те, що перший метод вимірювання сталої Габбла містить інформацію з найбільш ранніх періодів життя Всесвіту, а другий — із сучасної епохи, з'явилася гіпотеза, що у Всесвіті щось могло змінитися.

Нова швидкість розширення Всесвіту

Вчені використовували космічний телескоп Вебб, щоб провести спостереження за 10 найближчими галактиками в спробі виміряти швидкість їхнього віддалення від нас. У такий спосіб вони хотіли отримати більш точне значення постійної Габбла.

У своєму дослідженні астрономи об'єднали одразу три методи вимірювань швидкості розширення Всесвіту:

• вимірювання за допомогою цефеїд, про яке було сказано вище;
• вимірювання за допомогою індикатора відстаней під назвою "Вершина гілки червоних гігантів", де використовується інформація про верхню межу яскравості найяскравіших зірок у космосі;
• вимірювання за допомогою вуглецевих зірок, які мають постійний колір і яскравість у ближньому інфрачервоному діапазоні.

Астрономи вперше об'єднали для вимірювань швидкості розширення Всесвіту всі ці три методи разом у межах одних і тих самих галактик.

У результаті було отримано майже одне й те саме значення сталої Габбла з мінімальними відмінностями, яке становило 70 км/с на мегапарсек. Але з огляду на похибки, швидкість розширення космосу перебуває ближче до показника, отриманого в результаті вимірювань реліктового випромінювання.

Отже, вчені вважають, що найімовірніше ніякої проблеми Габбла немає і стандартна модель космології правильна.

Як уже писав Фокус, вчені виявили незвичайний процес знищення матерії в космосі. Астрономи змогли з'ясувати, що чорні діри можуть мати графік харчування і поглинати матерію в три заходи.