Представления человечества о Вселенной постоянно меняются. Когда-то ученые люди были уверены, что Вселенная стационарна. Но в начале XX века стало очевидно, что космос расширяется. Затем, на протяжении многих десятилетий, никто не сомневался в том, что скорость этого расширения остается постоянной. Однако в конце прошлого века была открыта темная энергия, придающая расширению ускорение. Теперь, если подтвердятся выводы нового исследования, теоретикам придется усложнить картину еще больше: признать, что скорость расширения зависит от направления.
Обычно считается, что скорость, с которой от нас удаляется галактика, равна расстоянию до нее, умноженному на постоянную Хаббла. Это правило (закон Хаббла) не зависит от направления на галактику. Однако теперь группа астрономов из Германии и США поставила его под сомнение, измерив скорости и расстояния до более чем 800 скоплений галактик.
Скорость космологического "убегания" можно определить по красному смещению. Но как рассчитать дистанцию до объекта?
Для этого специалисты проанализировали наблюдения на рентгеновских телескопах Chandra и XMM-Newton. Для 313 скоплений галактик исследователи сами обработали наблюдательные данные, а остальные сведения взяли из работ коллег.
Ученые определили температуру горячего газа, испускающего рентгеновские лучи, и рассчитали по ней интенсивность излучения. Затем они сопоставили ее с наблюдаемым потоком рентгеновских лучей от этих скоплений галактик. Так астрономы вычислили расстояние до наблюдаемых кластеров.
Оказалось, что скопления галактик в некоторых областях неба находятся гораздо дальше, чем им положено по закону Хаббла (по крайней мере, если судить по их яркости).
Быть может, дело здесь в том, что излучение ослабляется чем-то еще кроме расстояния?
"Возможно, что рентгеновское излучение, интенсивность которого мы измерили, ослабляется на пути от скоплений галактик к Земле. Это может быть связано с еще не обнаруженными газовыми или пылевыми облаками внутри или вне Млечного Пути", — отмечает соавтор исследования Константинос Мигкас (Konstantinos Migkas) из Университета Бонна.
Однако эксперты считают такое объяснение нереалистичным.
"По результатам предварительной проверки мы обнаружили это несоответствие между измерениями и теорией не только в рентгеновских лучах, но и на других длинах волн. Крайне маловероятно, что какой бы то ни было вид туманности из вещества одинаково поглощал бы излучение совершенно разных типов", — рассказывает ученый.
Возможно также, что измеренная по красному смещению скорость имеет не только космологическое происхождение. Другими словами, не исключено, что "аномальные" скопления галактик образуют потоки, несущиеся в пространстве, и их скорость добавляется к скорости расширения Вселенной.
"Этот эффект также означал бы, что многие расчеты свойств локальной Вселенной неточны, а значит, их придется переделать", — предупреждает Мигкас.
Наконец, самое радикальное объяснение состоит в том, что скорость расширения Вселенной все-таки зависит от направления.
Теперь исследователи ждут данных российско-германского рентгеновского телескопа "Спектр-РГ", который должен нанести на карту все крупные скопления галактик в наблюдаемой Вселенной. Тогда можно будет перепроверить выводы авторов.
Подробности изложены в научной статье, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics.
Ранее "Вести.Наука" рассказывали о том, как скорость расширения Вселенной измерили с рекордной точностью и новым способом.
