В современной физике и так в последние годы наблюдается настоящий кризис. Ведь многие теории не могут объяснить вновь открываемые объекты, и постоянно приходится делать допущения и исключения. А теперь еще новая научная работа ученых добавляет новых вопросов и даже возможных проблем.
Все дело в том, что новые данные о ближайших галактиках продемонстрировали пока локальное повышение постоянной Хаббла – величины, которая показывает, с какой скоростью галактики разлетаются во Вселенной и, таким образом, происходит ее расширение.
Скопление Кома, оно же Волосы Вероники. Источник изображения: CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURA
На самом деле с постоянной Хаббла уже и до этого было не все так гладко. А все потому, что, согласно расчетам ученых, на заре Вселенной оно имеет одно значение, а в нашей области пространства уже другое.
Чтобы хоть как-то объяснить уже выявленные отклонения и разницу, ученые даже ввели такое понятие, как напряженность Хаббла. Однако последняя работа астрофизиков показала, что различия могут быть куда больше. И наша Вселенная расширяется куда быстрее, чем предполагалось ранее. А значит, по сути, теории нужно пересматривать.
На самом деле определить расстояние до изучаемого объекта во Вселенной – это далеко не легкая задача. Ведь при определении расстояния нужно в обязательном порядке измерения соотносить с уравнениями Эйнштейна о поведении пространства-времени.
Однако ученые все-таки смогли найти обходные пути этих трудностей и стали применять так называемые маяки. А именно: сверхновые, красные гиганты, цефеиды и другие звезды, яркость которых неизменна в любой точке Вселенной.
И вот основываясь на данных, собранных от таких вот звезд-маяков, ученые посчитали, что постоянная Хаббла равна 73,24 ± 1,74 (км/с)/Мпк.
Однако существует так называемое реликтовое излучение. И основанная на нем модель LambdaCDM, которая, в свою очередь, дает значение постоянной Хаббла уже 66,93 ± 0,62 (км/с)/Мпк.
И чтобы объяснить разницу этих значений, ученые даже ввели так называемую напряженность Хаббла.
Однако почти год тому назад свой первый обзор небосвода закончил такой инструмент, как DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument). Этот комплекс собирает спектры галактик, а также квазаров на глубину до 11 миллиардов лет, для того чтобы оценить истинные расстояния между галактиками и попытаться таким образом сформировать фундаментальные ограничения для нахождения и изучения темной энергии.
Однако эти же собираемые данные прекрасно подходят и для других научных исследований – от подтверждения ОТО Эйнштейна до поиска проблем с постоянной Хаббла.
И вот группа астрофизиков из Университета Дьюка (Duke University) под руководством физика Дэна Сколника (Dan Scolnic) применила данные, собранные DESI для того, чтобы точно оценить расстояние до скопления Волосы Вероники, которое удалено от Солнца на расстоянии в 320 миллионов световых лет.
Так вот, применив данные по 13 сверхновым типа Ia, группа смогла установить и рассчитать, что скопление находится на расстоянии в 321 миллион световых лет. А это, в свою очередь, дало значение постоянной Хаббла уже равное 76,5 ± 2,2 (км/с)/Мпк.
Как вы уже сами догадались, полученное значение выше, чем предыдущие расчеты для нашей области пространства.
Да, так как такие сверхточные (на текущий момент) расчеты сделаны пока для одного скопления, ученые пока говорят о так называемой локальной аномалии напряженности Хаббла. Однако астрофизики не исключают, что это только начало пересмотра, и это только усилит и так давно развивающийся кризис в космологии. И наводит на мысль, что с нашими теориями и моделями явно что-то не так, и их нужно в корне пересматривать и изменять.