Замедляется ли расширение Вселенной?

Широко признано, что Вселенная расширяется с ускорением, но теперь исследователи говорят, что наши измерения таинственной силы, движущей этим процессом, могут быть неверными, и что Вселенная начала замедляться 1,5 миллиарда лет назад, — но другие ученые не согласны.

Широко распространено мнение, что наша Вселенная расширяется с постоянно ускоряющейся скоростью. Но можем ли мы ошибаться? Именно это утверждает группа учёных из Южной Кореи в своей новой работе, однако другие учёные выразили серьёзные опасения по поводу этой работы.

Наша Вселенная расширяется с момента Большого взрыва 13,8 миллиарда лет назад. Ряд данных, включая наблюдения за далёкими умирающими звёздами, называемыми сверхновыми типа 1a, указывают на ускорение этого расширения. Одна из основных теорий, объясняющих это ускорение, связана с таинственной силой, называемой тёмной энергией, открытие которой было отмечено Нобелевской премией по физике в 2011 году.

Ли Ён-Ук из Университета Ёнсе в Южной Корее и его коллеги теперь утверждают, что это может быть не так. Сверхновые типа 1a возникают, когда остаток ядра звезды, подобной нашему Солнцу, известного как белый карлик, взрывается в двойной системе. Астрономы используют эти так называемые «стандартные свечи» в качестве надёжного средства измерения расстояний в космосе, поскольку считается, что они обладают равномерной яркостью.

Реклама

Однако Ли и его команда утверждают, что яркость сильно меняется с возрастом звёзд, основываясь на анализе 300 родительских галактик. Они предполагают, что это приводит к тому, что далёкие сверхновые кажутся более тусклыми из-за ускоренного расширения Вселенной, но если учесть эту «смещенность возраста», ускоренное расширение Вселенной исчезает.

Вместо этого, по словам Ли, их выводы свидетельствуют о том, что расширение Вселенной начало замедляться 1,5 миллиарда лет назад и может даже обратиться вспять в будущем. Такой сценарий астрономы называют «большим сжатием», при котором Вселенная может закончиться обратным Большим взрывом. По его словам, раньше «большой сжатие был исключен. Но теперь он возможен».

Адам Рейсс из Института космических телескопов в США, один из лауреатов Нобелевской премии по физике 2011 года, не согласен с этим утверждением, ссылаясь на более раннюю работу этой группы, опубликованную в 2020 году, которая была опровергнута. «Новая работа той же группы повторяет этот аргумент с небольшими изменениями», — говорит он, отмечая, что измерение возраста звёзд сверхновых типа 1a на больших расстояниях крайне сложно. Он говорит, что команда Ли использовала средний возраст звёзд, полученный по данным о галактике-хозяине. «Теория, лежащая в основе этого, слаба из-за отсутствия определённости в отношении того, как [звезда] формируется», — говорит Рейсс.

Марк Салливан из Саутгемптонского университета утверждает, что существуют известные проблемы, связанные с влиянием возраста на яркость сверхновых типа 1a по всей Вселенной, но они уже учтены в измерениях тёмной энергии. «Я очень скептически отношусь к тому, что это приведёт к замедлению скорости Вселенной», — говорит он.

Ожидается, что предстоящие наблюдения в обсерватории Веры К. Рубин в Чили значительно увеличат число известных сверхновых типа 1a во Вселенной — с тысяч, каталогизированных сегодня, до десятков тысяч. Это позволит нам «картировать историю расширения» Вселенной гораздо дальше в прошлое, говорит Салливан, потенциально опровергая заявления команды Ли.

Однако точная природа тёмной энергии остаётся загадкой. Ранее в этом году результаты исследования, проведённого с помощью спектроскопического прибора тёмной энергии (DESI), показали, что тёмная энергия может быть непостоянной силой, а меняться со временем. Хотя это не означает, что Вселенная замедляется прямо сейчас, это может указывать на то, что скорость расширения менялась на протяжении её истории.

«Стрелка всё больше указывает на то, что тёмная энергия — это некая динамическая сущность, а не космологическая константа», — говорит Эд Маколей из Лондонского университета королевы Марии. «Что именно это такое, я думаю, — действительно интересный вопрос».

Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества DOI: 10.1093/mnras/staf1685

Источник: www.newscientist.com