Как взвесить Вселенную? Астрофизики бьются над этим вопросом уже очень давно. Исследования на эту тему даже поставили под сомнение тот факт, что наше понимание Вселенной является верным. Как такое произошло?
Существуют два разных способа «взвешивания» космоса, которые дают разные результаты. Если более точный способ измерения не сможет устранить несоответствие, физикам придется пересмотреть стандартную модель космологии - лучшее на сегодняшний день описание Вселенной.
Опасения за правильность стандартной модели появились в последние нескольких лет из-за двух независимых расчетов постоянной Хаббла или скорости, с которой Вселенная расширяется сегодня. Эти два измерения не совпали, создавая так называемое напряжение Хаббла.
Два метода определения строения вещества
Чтобы узнать вес Вселенной, необходимы данные о ее плотности и структуре. Для этого на сегодняшний день используют два метода.
- Согласно первому методу, плотность и структуру вещества можно рассчитать на основе космического микроволнового фона - излучения, которое появилось после Большого взрыва и все еще может быть измерено сегодня.
- Второй метод позволяет определить плотность и структуру вещества, используя эффект гравитационного линзирования. Объекты большой массы отклоняют свет от галактик. Если наблюдать с Земли, то кажется, что эти галактики появляются в другом месте, чем их реальное расположение. На основании этих искажений космологи могут определить массу отклоняющихся объектов и, следовательно, общую массу вселенной. Узнать расстояние между источником света, отклоняющим объектом и наблюдателем можно с помощью красного смещения. Свет далеких галактик, попадающий на Землю, смещается в красный диапазон.
Инфракрасные данные
Для определения расстояний астрофизики делают фотографии галактик на разных длинах волн: синем, зеленом и красном диапазоне. Затем они определяют яркость галактик на отдельных изображениях. Это делается для более точного определения расстояния.
Предыдущие анализы показали, что данные, подученные первым методом, систематически отклоняются от данных, полученных вторым методом. Самый сильный разброс был при оценке веса.
Споры не утихают и сегодня
Ученые до сих пор обсуждают, является ли несоответствие между полученными данными на самом деле признаком того, что стандартная модель космологии неверная. Сейчас ведется работа над получением более полного набора параметров, которые могут дать дальнейшее понимание вселенной.
