Астрономы смогли значительно повысить точность оценки количества гелия, образовавшегося в первые минуты существования Вселенной. Для этого международная группа исследователей, в которую вошли учёные из Университета Миннесоты в городах Миннеаполис и Сент-Пол, обратилась к 15 небольшим удалённым галактикам с почти неизменным химическим составом. Эти объекты сохранили характеристики, близкие к составу ранней Вселенной.
• Некачественный бензин грозит владельцам китайских авто неожиданным ремонтом
Изучение таких галактик позволило определить объём гелия, возникшего в начальный период, с беспрецедентной точностью. Неопределённость оценки удалось снизить до 0,5 процента, что втрое меньше прежнего уровня. Работа потребовала 130 часов наблюдений на Большом бинокулярном телескопе, а её результаты изложены в пяти статьях, опубликованных в журнале The Astrophysical Journal.
Традиционный метод оценки первичного содержания гелия опирался на измерение множества галактик и продление тенденции данных к предполагаемому начальному значению, то есть на экстраполяцию. Сосредоточение на наиболее химически неразвитых галактиках из когда-либо обнаруженных дало более ясную картину раннего состава. Спектрографы, созданные в Университете штата Огайо, разложили свет галактик на отдельные длины волн и выявили спектральные линии, по которым измеряют содержание гелия и водорода.
«Спектрографы MODS потребовали 12 лет от замысла до первого света в небе, — сказал Ричард Погге, заслуженный профессор астрономии Колледжа искусств и наук Университета штата Огайо. — Это именно тот тип проекта, для которого мы их проектировали, и видеть, как они работают, чрезвычайно приятно. Не каждый день удаётся помочь создать инструменты, измеряющие нечто фундаментальное о нашей Вселенной».
• ИИ уже «распределил» Госдуму: кто получит большинство на выборах 2026 года
Исследователи проанализировали более 10 линий гелия и 15 линий водорода одновременно. Совместное рассмотрение позволило учесть малые систематические эффекты, которые могут устойчиво смещать измерения от истинного значения. Ранее этими эффектами пренебрегали, но при точности ниже 1 процента их уже нельзя было игнорировать.
«Мы обещали в заявке неопределённость в полпроцента и достигли этого, — сказал Эван Скиллман, заслуженный профессор Школы физики и астрономии Университета Миннесоты. — В непредсказуемом мире науки такое случается нечасто». Более точное измерение гелия усиливает одно из трёх главных доказательств теории Большого взрыва, описывающей расширение Вселенной из крайне горячего и плотного состояния около 13,8 миллиарда лет назад. Оно также даёт физикам способ проверить Стандартную модель, описывающую фундаментальные частицы и их взаимодействия.
Читайте также:
• Пришла повестка на Госуслуги: что грозит россиянам за неявку в военкомат