Астрофизики «ускорили» расширение Вселенной

Астрофизики уточнили значение постоянной Хаббла и обнаружили, что Вселенная расширяется в среднем на 5-9 процентов быстрее, чем считалось ранее. Работа исследователей будет опубликована в журнале Astrophysical Journal, препринт статьи доступен на сайте ArXiv.

Международная команда исследователей наблюдала за галактиками, содержащими цефеиды и сверхновые типа Ia с помощью камеры Wide Field Camera 3, находящейся на телескопе Hubble. Цефеиды, известные также как «стандартные свечи», уже давно используются астрофизиками для измерения постоянной Хаббла. Этот класс пульсирующих переменных звезд имеет довольно точную зависимость период — светимость, что позволяет по длительности их периода колебания их блеска определить абсолютную звездную величину. Сравнив абсолютную звездную величину с видимой звездной величиной, можно определить расстояние до звезды.

Сверхновые типа Ia также являются «стандартными свечами» астрофизиков. Их вспышки представляют собой довольно однотипные термоядерные взрывы белых карликов и, соответственно, данная категория обладает одинаковой максимальной светимостью (хотя сейчас этот факт подвергается сомнению, так как есть предположения, что часть звезд может быть результатом слияния двух белых карликов). Поэтому сверхновые типа Ia используют для определения расстояний до галактик, так как их визуальная звездная величина прежде всего зависит от расстояния.

Ученые измерили абсолютную звездную величину 2400 Цефеид в 19 галактиках и вычислили расстояние до 300 сверхновых типа Ia в далеких галактиках. Используя красное смещение галактик, в которых находились изученные объекты, ученые уточнили значение постоянной Хаббла, сократив погрешность до 2,4 процентов.

Астрофизики получили значение 73±1,75 километров в секунду на 

(он равен 3,26 миллионам световых лет), что существенно отличается от последней достоверной оценки,

с помощью спутника ESA Planck — 67,80 ± 0,77 километров в секунду на мегапарсек. Это значит, что через 9,8 миллиардов лет расстояние между космическими объектами удвоится.

«Сравнение скорости расширения вселенной с помощью космических обсерваторий "Планк" и "Хаббл“ и аппарата

 напоминает постройку моста. На дальнем берегу находятся наблюдения реликтового излучения ранней Вселенной. На другом измерения, сделанные командой "Хаббла“. Вы начинаете с двух разных сторон и, если все расчеты верны, то два конца моста должны сойтись посередине. Но сейчас концы не совпадают, и мы хотим знать почему», —

один из авторов работы.

Ученые выдвигают несколько объяснений «излишней» скорости Вселенной. С одной стороны, они предполагают, что темная энергия может «расталкивать» галактики с большей или даже возрастающей скоростью. С другой стороны, исследователи говорят о том, что в ранней Вселенной могла существовать субатомная частица, которая двигалась со скоростью, близкой к скорости света. Такие скоростные частицы могут относится к темному излучению, дополнительная энергия которого могла бы помочь в уточнении скорости расширения Вселенной. Рост ускорения,по мнению ученых, также может говорить о том, что темная материя обладает необычными свойствами или о неполноте теории гравитации Эйнштейна.