Космический вихрь: как медленное вращение Вселенной может объяснить напряжение Хаббла

В недавнем исследовании, опубликованном в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), группа астрономов под руководством Иштвана Сапуди из Гавайского университета выдвинула предположение, что Вселенная может медленно вращаться. Согласно их модели, Вселенная совершает один полный оборот за 500 миллиардов лет. Этот эффект настолько слаб, что его невозможно обнаружить напрямую, но он может помочь разрешить одну из самых острых проблем современной космологии — так называемое напряжение Хаббла.

Суть напряжения Хаббла

Напряжение Хаббла — это расхождение между двумя основными методами измерения скорости расширения Вселенной, выраженной через постоянную Хаббла (H₀). Первый метод основан на наблюдениях за сверхновыми типа Ia и цефеидами в относительно близкой к нам Вселенной (последние несколько миллиардов лет). Эти измерения, проведенные с помощью космического телескопа «Хаббл», дают значение H₀ около 73 километров в секунду на мегапарсек.

Второй метод опирается на данные космического микроволнового фона (CMB), реликтового излучения, оставшегося после Большого взрыва. Анализ, проведенный космической обсерваторией «Планк», показывает, что постоянная Хаббла в ранней Вселенной составляла примерно 67 километров в секунду на мегапарсек.

Разница в 6 км/с/Мпк может показаться незначительной, но с точки зрения статистики это серьезное расхождение (уровень достоверности 4-6σ), которое ставит под сомнение стандартную космологическую модель (ΛCDM).

Вращение Вселенной как возможное решение

Стандартная модель космологии предполагает, что Вселенная изотропна и однородна, то есть выглядит одинаково во всех направлениях. Однако, если допустить, что Вселенная медленно вращается, это может внести коррективы в ее расширение. Вращение создает анизотропию, то есть неравномерность в распределении вещества и скорости расширения пространства.

Модель, предложенная Сапуди и его коллегами, показывает, что даже крайне слабое вращение (один оборот за 500 миллиардов лет) способно объяснить расхождение в измерениях постоянной Хаббла. Вращение могло слегка замедлить расширение в ранней Вселенной, что согласуется с данными CMB, но не противоречит более поздним наблюдениям за сверхновыми.

Другие гипотезы, объясняющие напряжение Хаббла

Помимо вращения Вселенной, ученые рассматривают и другие возможные объяснения напряжения Хаббла. Одна из гипотез предполагает, что темная энергия — загадочная сила, ускоряющая расширение Вселенной, — со временем меняет свои свойства. Другая идея заключается в том, что локальные неоднородности, такие как гигантские космические пустоты, могут влиять на измерения. Также обсуждаются возможные систематические ошибки в калибровке данных, хотя многократные проверки делают этот вариант маловероятным.

Перспективы дальнейших исследований

Чтобы проверить гипотезу о вращении Вселенной, ученым предстоит провести дополнительные исследования. Во-первых, необходимо создать более детальные компьютерные модели, которые покажут, как вращение влияет на крупномасштабную структуру Вселенной. Во-вторых, новые космические телескопы, такие как Euclid и JWST, могут помочь обнаружить возможные анизотропии в распределении галактик. Наконец, углубленный анализ поляризации реликтового излучения может выявить следы медленного вращения.

Если гипотеза о вращении Вселенной подтвердится, это станет важным шагом в понимании эволюции космоса. Она не только поможет разрешить напряжение Хаббла, но и расширит наши представления о структуре Вселенной, показав, что она не является идеально изотропной. Пока это лишь гипотеза, требующая дальнейших доказательств, но, как говорил древнегреческий философ Гераклит, «всё течет» (Πάντα ῥεῖ), а теперь, возможно, и «всё вращается» (Πάντα κυκλοῦται).