Головна / Земля / Виявлена головна загадка існування Всесвіту

Виявлена головна загадка існування Всесвіту

Американські астрономи уточнили постійну Хабла, яка виявилася рівною 74,03 кілометра в секунду на мегапарсек. Це значення, що характеризує швидкість розширення Всесвіту, виявилося вище попередніх оцінок. Такий результат може свідчити про існування фізичних законів за межами поточних космологічних моделей. Препринт статті опубліковано в репозиторії arXiv.

Для обчислення постійної Хабла (H) вчені скористалися методом стандартних свічок, що полягає у вимірюванні відстані до об’єктів на основі їх видимої яскравості і відомої світності. Такими об’єктами є цефеїди — пульсуючі змінні зірки, чия світність знаходиться в чіткій залежності від періоду зміни блиску. Вчені розрахували світність 70 цефеїд у Великій Магеллановій Хмарі (ВМХ).

Отримані дані дозволили відкалібрувати шкалу позагалактичних відстаней. Астрономи уточнили дистанції до наднових типу Ia — іншого типу стандартних свічок (вони дозволяють визначити відстань до далеких галактик) — і визначили H з меншою систематичною невизначеністю (на 2-15 відсотків). При цьому дослідники комбінували оцінки відстаней до цефеїд в ВМХ з результатами вимірювання тригонометричних паралаксів до об’єктів у Чумацькому Шляху, а також дистанцій до змінних подвійних зірок і джерел мікрохвильового випромінювання (мазерів) в галактиці M 106.

Різниця між новим значенням H в локальному Всесвіту (в околицях Чумацького Шляху) і постійна Планка в загальноприйнятій космологічної моделі «Лямбда-CDM» (?CDM) склала 6,6 кілометра в секунду на мегапарсек або 4,4 сигми (сигмою позначають середньоквадратичне відхилення).

Постійна Хабла пов’язує відстань до об’єкта зі швидкістю його видалення. Згідно з даними, отриманими космічною обсерваторією Planck при вимірюванні космічного мікрохвильового фону (цей метод дозволяє простежити за еволюцією Всесвіту після Великого вибуху), значення константи становило 67,31 кілометра в секунду на мегапарсек. Неузгодженість значень постійної Хабла, отриманих різними методами, свідчить про неповну відповідність ?CDM спостережуваними даними.

На даний час космологічна модель ?CDM є найбільш точним описом еволюції і великомасштабної структури Всесвіту. Вона математично описує еволюцію плоского Всесвіту, яка виникла після Великого вибуху і має додатну ненульову космологічну постійну (лямбда-член). Модель пояснює наявну структуру реліктового випромінювання (космічного мікрохвильового фону), розподіл галактик у Всесвіті, велика кількість водню і інших легких атомів, а також швидкість розширення вакууму.