Непостоянная Хаббла
В последние годы разные команды исследователей не соглашались с тем, какое именно число является значением этой константы
Кризис в космологии, возможно, стал еще глубже. Наблюдая за тем, как искривляется свет от далеких ярких объектов, исследователи увеличили расхождение между различными методами расчета скорости расширения Вселенной.
«Эти измерения указывают на кризис в космологии», — сказал Джефф Чен, космолог из Калифорнийского университета в Дэвисе на 235-м заседании Американского астрономического общества в Гонолулу.
Спорным является число, известное как постоянная Хаббла. Впервые она была рассчитана американским астрономом Эдвином Хабблом почти сто лет назад, после того как он понял, что каждая галактика во вселенной удаляется от Земли со скоростью, пропорциональной расстоянию этой галактики от нашей планеты.
Это не значит, что Земля находится в центре вселенной. Вместо этого, открытие показало ученым, что вселенная расширяется и что существует прямая связь между тем, как далеко друг от друга находятся два объекта и как быстро они удаляются друг от друга.
Проблема в том, что в последние годы разные команды исследователей не соглашались с тем, что именно является значением этой константы. Измерения, сделанные с использованием космического микроволнового фона (CMB), остатка от Большого взрыва, который дает снимок детской вселенной, показывают, что постоянная Хаббла равна 67,4 км/сек на мегапарсек.
Но, изучая пульсирующие звезды, известные как переменные цефеиды, другая группа астрономов вычислила постоянную Хаббла, равную 73,4 км/сек на мегапарсек.
Новое измерение, выполненное в рамках программы H0 в сотрудничестве с COSMOGRAIL Wellspring (H0LICOW), было попыткой вычислить постоянную Хаббла совершенно новым способом. (COSMOGRAIL — сокращение от космологического мониторинга гравитационных линз.)
Исследование использует тот факт, что массивные объекты во вселенной искривляют ткань пространства-времени, а это означает, что свет будет отклоняться, когда он проходит мимо них. Яркие квазары иногда находятся за большими галактиками, и их свет искажается этим процессом изгиба, который известен как гравитационное линзирование.
Используя космический телескоп Хаббла, команда ученых H0LiCOW изучила свет шести квазаров, расположенных на расстоянии от 3 до 6,5 миллиардов световых лет от Земли. Когда черные дыры квазаров поглощали материал, их свет мерцал.
Гравитационная линза галактики изогнула свет каждого квазара, и поэтому мерцание квазара приходило на Землю в разное время, в зависимости от того, по какому пути свет шел вокруг передней галактики. Длительность задержки дала возможность исследовать скорость расширения вселенной.
H0LiCOW смог вывести значение постоянной Хаббла в 80999 км/ч на миллион световых лет (73,3 км/с/Мпк), что очень близко к значению, обеспечиваемому переменными цефеидами, но довольно далеко от измерения микроволнового фона.
Стоит отметить, что в прошлом году еще одно независимое измерение постоянной Хаббла, выполненное с использованием звезд — красных гигантов, получило значение 76122 км в час на миллион световых лет (69,8 км/с/Мпк).
Тем не менее, сказал Джефф Чен, разные значения отстоят достаточно далеко друг от друга, и, возможно, что-то не так в наших моделях вселенной. Он добавил, что растущее число физиков признают эту проблему, потому что независимые измерения продолжают не совпадать друг с другом. Исследователям, возможно, придется придумать новую физику, чтобы объяснить, что же происходит.