Сегодня я хочу вместе с вами выяснить, почему же вселенная расширяется. Многие говорят, что она бесконечна, но бесконечность же не может расширяться? Верно, нет. Хотя, кто его знает что вообще происходит хотя бы за границами млечного пути.
Астрономы, использующие космический телескоп Хаббла НАСА, утверждают, что они пересекли важный порог в выявлении несоответствия между двумя ключевыми методами измерения скорости расширения Вселенной. Недавнее исследование подтверждает тот факт, что могут потребоваться новые теории для объяснения сил, которые сформировали космос.
Краткое содержание:
Вселенная становится больше с каждой секундой. Пространство между галактиками растягивается, как тесто, поднимающееся в духовке. Но как быстро расширяется Вселенная? Когда Хаббл и другие телескопы пытаются ответить на этот вопрос, они сталкиваются с интригующей разницей между тем, что предсказывают ученые, и тем, что они наблюдают.
Измерения Хаббла предполагают более высокую скорость расширения в современной Вселенной, чем ожидалось. Это несоответствие было выявлено в научных работах за последние несколько лет, но было неясно, являются ли различия в методах измерения делами "рук" Вселенной, или же это различие может быть результатом неудачных измерений.
Наиболее точные измерения Хаббла(до 1 из 100 000 - вероятность несоответствия)на сегодняшний день подтверждают идею о том, что для объяснения этого несоответствия может потребоваться новая физика.
Затягивание болтов на "космической лестнице расстояний".
Ученые используют "космическую лестницу расстояний", чтобы определить, как далеко находятся вещи во Вселенной. Этот метод основан на точном измерении расстояний до ближайших галактик, а затем перемещении к галактикам все дальше и дальше, используя их звезды в качестве маркеров милепостов.
В этом новом исследовании астрономы использовали Хаббла для наблюдения 70 пульсирующих звезд, называемых цефеидными переменными в Большом Магеллановом Облаке. Наблюдения помогли астрономам "перестроить" лестницу расстояний, улучшив сравнение между этими цефеидами и их более отдаленными родственниками в галактических хозяевах сверхновых. Команда Рисса уменьшила неопределенность в своем постоянном значении Хаббла до 1,9% с более ранней оценки - 2,2%.
-Это не просто два несогласных эксперимента, - пояснил Рисс. "Мы измеряем нечто принципиально иное. Одно из них-это измерение того, как быстро Вселенная расширяется сегодня, как мы это видим. Другое - это предсказание, основанное на физике ранней Вселенной и на измерениях того, как быстро она должна расширяться. Если эти значения не совпадают, то возникает очень большая вероятность того, что мы упускаем что-то в космологической модели, связывающей эти две эпохи."
Как проводилось новое исследование.
Астрономы уже более века используют цефеидные переменные в качестве космических Мерил для измерения ближайших межгалактических расстояний. Но попытка собрать кучу этих звезд занимала так много времени, что была почти недостижима. Таким образом, команда использовала новый умный метод, называемый DASH (drift and shift), используя Хаббл в качестве камеры "DASH", чтобы сделать быстрые снимки чрезвычайно ярких пульсирующих звезд, что устраняет трудоемкую необходимость в точном наведении.
Когда Хаббл использует точное наведение, фиксируясь на направляющие звезды, он может наблюдать только одну Цефеиду на каждую 90-минутную орбиту Хаббла вокруг Земли. Таким образом, для телескопа было бы очень дорого наблюдать за каждой Цефеидой", - объяснил член команды Стефано Касертано. "Вместо этого мы искали группы цефеид достаточно близко друг к другу, чтобы мы могли двигаться между ними, не перенастраивая направление телескопа. Эти цефеиды настолько яркие, что нам нужно только наблюдать за ними в течение двух секунд. Этот метод позволяет нам наблюдать дюжину цефеид на протяжении одной орбиты.
Как можно объяснить это несоответствие?
Одно из объяснений этого несоответствия заключается в неожиданном появлении темной энергии в молодой Вселенной, которая, как считается, в настоящее время составляет 70% содержимого Вселенной. Предложенная астрономами из Университета Джона Хопкинса теория получила название "ранней темной энергии" и предполагает, что Вселенная развивалась как трехактная пьеса.
Новая оценка постоянной Хаббла составляет 74 километра (46 миль) в секунду на мегапарсек. Это означает, что на каждые 3,3 миллиона световых лет дальше от нас находится галактика, которая, по-видимому, движется на 74 километра (46 миль) в секунду быстрее, в результате расширения Вселенной. Это число указывает на то, что Вселенная расширяется на 9% быстрее, чем предсказание 67 километров (41,6 миль) в секунду на мегапарсек, которое исходит из наблюдений планка за ранней Вселенной в сочетании с нашим нынешним пониманием Вселенной.
Астрономы уже предположили, что темная энергия существовала в течение первых секунд после Большого Взрыва и толкала материю по всему пространству, начиная первоначальное расширение. Темная энергия также может быть причиной ускоренного расширения Вселенной сегодня. Новая теория предполагает, что вскоре после Большого взрыва произошел третий эпизод, который расширил вселенную быстрее, чем предсказывали астрономы. Существование этой "ранней темной энергии" могло бы объяснить напряженность между двумя постоянными значениями Хаббла, сказал Рисс.
Другая идея заключается в том, что Вселенная содержит новую субатомную частицу, которая движется близко к скорости света. Такие быстрые частицы коллективно называются "темным излучением" и включают в себя ранее известные частицы, такие как нейтрино, которые создаются в ядерных реакциях и радиоактивных распадах.
Еще одна привлекательная гипотеза заключается в том, что темная материя (невидимая форма материи, не состоящая из протонов, нейтронов и электронов) взаимодействует с нормальной материей более сильно, чем предполагалось ранее.
Но истинное объяснение все еще остается загадкой.
Спасибо всем за прочтение статьи, мне будет приятно, если вы поставите луксик и оформите подписочку. А также мне хотелось бы услышать ваше мнение на этот счёт. Не обязательно на счёт статьи, а вообще всяких разных гипотез на тему Вселенной. Ведь космос - это так увлекательно!
