Назрява криза с космически мащаби: вселената се разширява 9% по-бързо от очакваното и учените не са сигурни каква е причината.
Последните, най-прецизни изчисления на настоящото темпо на разрастване – стойност, позната като Константа на Хъбъл, се дължат на наблюденията на мисията Гая на Европейската космическа агенция, която провежда най-детайлното триизмерно проучване на Млечния път.
Данните позволиха на учение да определеят скоростта, с която вселената се разширява с точност до няколко процента. Тези нови изчисления, обаче, са в явно противоречие с независими измервания на Константата на Хъбъл, базирани на наблюдения над древна светлина, излъчена малко след Големия взрив. Накратко, вселената нараства по-бързо отколкото би трябвало.
Несъответствието е значително и проблематично, защото Константата на Хъбъл се смята за най-фундаменталната стойност в космологията.
“Фактът, че вселената се разраства, е едно от най-мощните средства, с чиято помощ бихме могли да определим състава, възрастта и съдбата на вселената. Константата на Хъбъл свежда всичко това до едно-единствено число”, казва Адам Рийс от Института по космически науки в Балтимор.
В разширяващата се вселена, на колкото по-голямо разстояние се намират една звезда или галактика, толкова по-бързо се отдалечават. Константата на Хъбъл, предложена от Едуин Хъбъл през 20-те години, разкрива до каква степен.
Един от начините за измерване е да се наблюдават червените отмествания на ярките супернови, чиято светлина се разтяга, защото пространството, през което пътува, се разширява. Предизвикателството е да се определи точното разстояние от тези звезди.
Рийс, който спечели Нобелова награда за физика през 2011, за откритите доказателства, че разширяването на вселената се ускорява, е част от екип, фокусиран върху разработването на ултра прецизни методи за измерване на разстояния.
Най-новите наблюдения на Гая улеснили тези усилия, идентифицирайки десетки цефеиди, чиято отличителна характеристика е, че светлината им премигва с темпо, пряко свързано с яркостта на източника. Чрез наблюдение на пулсациите на така наречените стандартни свещи, учените имат възможност да определят първоначалната им осветеност, а оттам и на какво разстояние се намират те и галактиките им.
Според новите данни, Константата на Хъбъл е равна на 73, което означава, че галактиките се отдалечават от нас със 73 км в секунда по-бързо за всеки допълнителен мегапарсек разстояние между нас и тях. Един мегапарсек е равен на 3.3 милиона светлинни години.
Независими изчисления на Константата на Хъбъл получаваме и от наблюдения на космическия микровълнов фон - древна радиация, която позволява на учените да изчислят с какво темпо се е разширявала вселената 300 000 години след Големия взрив.
Учените използват космическия еквивалент на таблиците, проследяващи детския ръст, за да предскажат с каква скорост би трябвало да се разширява вселената сега. Получената стойност е 67.
До скоро учените се надяваха, че с все по-прецизните измервания, несъответствието ще се стопи, но вместо това то нарасна.
Какво означава това? Според една от хипотезите, тъмната енергия, за която се смята че ускорява разширяването на вселената, става все по-мощна. Учените не са сигурни какво би била причината за това – тъй като пространството се разширява, по-логично би било силата да намалява. Друга възможност е, четвърти, непознат до момента, вид неутрино, да е объркал изчисленията. Възможно е и виновникът да е тъмната материя, ако се окаже, че тя взаимодейства по-интензивно с нормалната материя.
Появи се и по-прозаично обяснение. Джон Пийкок – професор по космология в Единбургския университет заяви: “Отвъд определено ниво на сложност, трябва да приемем вероятността дадени предположения да не са съвсем правилни. Аз ще се придържам към стойност 70 в бъдеще.”
Кризата в космологията, може скоро да бъде разрешена чрез нови измервания на константата на Хъбъл, базирани на гравитационните вълни, наблюдавани в сътрудничество с Ligo.
Източник: theguardian.com
