Традиционно считается, что в первые секунды после Большого взрыва Вселенная стремительно расширялась со скоростью света в так называемой инфляции. После того, как пространство увеличилось как минимум в 90 раз, темпы расширения замедлились, но не остановились. За последующие 400 тысяч лет сформировались материя, атомы, газ, и появились первые звезды с галактиками. Все это время, да и после тоже Вселенная замедлялась все больше и больше. Но спустя 5-6 миллиардов лет после Большого взрыва таинственная темная энергия придала расширению Вселенной ускорение.
Переменная постоянная
Скорость этого процесса ученые описывают с помощью постоянной Хаббла-Леметра. Вот только не сходятся они во мнении о том, насколько она велика в действительности. Виной всему противоречивые результаты разных методов измерения. Команда астрономов из университетов Сент-Андруса и Бонна решили разгадать эту дилемму с помощью альтернативной теории гравитации. Расхождения в предыдущих значениях они объяснили тем, что на самом деле постоянная Хаббла – переменная.
Расширение Вселенной – это не процесс, при котором в ней становится больше места. Нет. Это процесс удаления галактик друг от друга. Скорость этого процесса пропорциональна расстоянию между галактиками. Например, если условная галактика А удалена от Солнечной системы в два раза дальше, чем другая условная галактика Б, то ее расстояние от нашей звездной системы в два раза быстрее увеличивается. Эдвин Хаббл один из первых, кто обратил внимание на эту закономерность.
Для того чтобы высчитать, с какой скоростью две звездные системы удаляются друг от друга, нужно знать не только значение расстояния, которое их разделяет, но и ту самую постоянную Хаббла-Леметра. К слову, в космологии последняя является фундаментальным параметром. Ее можно определить при взгляде на самые дальние дали Вселенной. Тогда получится, что на один мегапарсек расстояния (более 3 миллионов световых лет) скорость будет равна почти 244 тысячи км/ч.
То, чего не должно быть в классической модели
Но также можно взглянуть на соседей ближних, сверхновых типа 1а, например. В этом случае расстояние определяется очень точно. И потом, мы знаем, что когда блестящие тела удаляются от нас, то они меняют цвет. И степень этого изменения, зависящая от скорости удаления тела, очень хорошо видна. В случае вычисления скорости сверхновых 1а по цветовому сдвигу и расстоянию до них, постоянная Хаббла преодолеет отметку в 264 тысячи км/ч за мегапарсек.
Расхождение в значениях скорости получается настолько значительным, что многие говорят о кризисе Стандартной космологической модели. Павел Крупа, профессор Института радиационной и ядерной физики имени Гельмгольца Боннского университета отметил, что таким образом складывается ситуация, при которой в непосредственной от нас близости (это три миллиарда световых лет) Вселенная расширяется быстрее. Однако так быть не должно, об этом нам говорит физика.
Новая гипотеза объясняет этот парадокс данными наблюдений. Область космоса, в которой находится наша планета, имеет пониженную плотность. Ее можно сравнить с пузырьком воздуха в торте: материи здесь относительно мало. Вдоль оболочки материи больше, соответственно там и гравитация сильнее. Она притягивает галактики к краям, вот и получается, что они удаляются от нас быстрее, чем ожидает наука. На этой версии настаивает доктор Индранил Баник.
Исчезновение напряжения
Также недавно измерили скорость множества галактик, удаленных от нас на 600 миллионов световых лет. Оказалось, что вразрез со Стандартной космологической моделью, они удаляются в 4 раза быстрее. Дело в том, что эта теория не учитывает наличие в космосе областей с низкой плотностью. Согласно этой современной теории, материя распределена в пространстве априори равномерно.
Стандартная модель основана на общей теории относительности, выдвинутой Альбертом Эйнштейном. Однако гравитационные силы, судя по всему, ведут себя иначе, чем ожидал Эйнштейн, – отметил Павел Крупа.
В этом случае прибегли к такой альтернативной теории, как MOND (или динамика Милгрома) – теории модифицированной ньютоновской динамики. В ней совершенно нет связи между тем, с какой скоростью звезды движутся вокруг галактического центра и тем, с какой скоростью от него удаляются. Так что темную материю можно оставить в покое. Наличием скрытой массы парадоксально высокую скорость внешних галактических областей можно объяснить только в классической ньютоновской динамике.
MOND, хоть и довольно маргинальная теория, однако, в нее прекрасно вписываются пузыри низкой плотности вещества. Как считает тот же Крупа, если динамика Милгрома описывает поведение гравитации, то напряжение Хаббла исчезает, оставляя лишь одну константу расширения Вселенной. И отклонения в ее значении зависели бы от неравномерности распределения вещества. Так что все не так однозначно, как считалось ранее.
❗️ Ставьте 👍 и подписывайтесь на наш канал!
Читайте также:
