Темная энергия не ускоряет, а замедляет расширение Вселенной, пишут астрофизики из Южной Кореи в своей статье для Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Они рассказали, что пришли к столь удивительному выводу после тщательных наблюдений за тремя сотнями галактик. Особенно пристальное внимание ученые обращали на происходящие там вспышки — взрывы сверхновых звезд.
Напомним, еще в 1929 году легендарный американский астроном Эдвин Хаббл увидел в космосе множество галактик и установил, что они все время от нас удаляются. Дело в том, что в физике общеизвестен так называемый эффект Доплера: если источник каких-либо волн уходит от наблюдателя, идущие от него к наблюдателю волны удлиняются. В спектре видимого света самые длинные волны — у красного. Как выяснилось благодаря Хабблу, чем дальше от нас галактики, тем они краснее. Это как раз и говорит о том, что они разлетаются в разные стороны, то есть Вселенная расширяется.
В течение почти семи десятков лет после этого открытия считалось, что Вселенная расширяется «по инерции» — под остаточным действием «ударной волны» от Большого взрыва 13,8 миллиарда лет назад. Космологи предполагали, что гравитация триллионов галактик должна противодействовать этому и постепенно замедлять расширение Вселенной.
Но в конце 1990-х годов более совершенные телескопы позволили уточнить расстояния до галактик. Астрофизики вычисляли их по вспышкам от взрывов сверхновых звезд типа Ia. Такие вспышки производят белые карлики — сжавшиеся ядра «умерших» солнцеподобных звезд. Когда такой объект состоит в тесной двойной системе, он часто начинает перетягивать на себя вещество звезды-компаньона и в конце концов взрывается от переизбытка массы.
Так вот, любой белый карлик «лопается» при достижении одного и того же определенного «веса». Значит, где бы мы ни видели такую вспышку, мы совершенно точно знаем характеристики звезды, которая ее устроила. За счет этого по ее наблюдаемой яркости можно вычислить расстояние до нее, а значит, и до галактики, где произошел этот взрыв. Поэтому астрофизики называют сверхновые Ia «стандартными свечами».
Наконец, по получении данных о расстоянии до галактики ученые сопоставляют его со степенью ее «покраснения», то есть красного смещения, и таким образом получают понимание скорости ее удаления от нас. И более далекие сверхновые неожиданно оказались заметно тусклее, а значит, дальше от нас, чем это предполагалось. Значит, и сама галактика успела намного дальше улететь от нас за то время, пока ее свет шел к нам. Так и космологи и обнаружили, что расширение Вселенной не замедляется, а наоборот, ускоряется.
Возник вопрос, что же расширяет Космос все быстрее и быстрее. Отсюда — гипотеза темной энергии: пока неведомой силы, которая работает как антигравитация, то есть не притягивает, а отталкивает.
Теперь южнокорейские астрофизики заявили, что на самом деле взрывы белых карликов не такие уж и «одинаковые»: степень их яркости во многом зависит от того, какой была звезда «при жизни» и сколько она «прожила». Ученые обнаружили явную зависимость: в более молодых галактиках такие сверхновые всегда тусклее, чем в более старых. При этом известно, что более далекие галактики в целом моложе расположенных поблизости: мы наблюдаем их такими, какими они были в более ранней Вселенной.
И этот фактор серьезно меняет картину расстояний до галактик и скоростей их удаления, а значит, может перевернуть всю современную космологию «с ног на голову». По новым расчетам выходит, что никакого ускорения расширения Вселенной не происходит. Напротив, расширение замедляется, как и предполагалось до конца прошлого века. Получается, либо темной энергии не существует вообще, либо она со временем ослабевает и уже не может пересилить гравитацию. Исследователи склоняются ко второму варианту.
Ранее астрофизики переложили на музыку данные наблюдений Млечного Пути с помощью нескольких обсерваторий и получили целую симфонию, которую позже сыграл оркестр.