Наблюдая за тем, как Вселенная раскидывает свои просторы, ученые все чаще сталкиваются с загадкой, которая подрывает самые основы наших представлений о мироздании. Казалось бы, мы с каждым годом приближаемся к пониманию её устройства, но чем больше данных получаем, тем сильнее нарастает противоречие. Имя этому противоречию — напряжение Хаббла, и оно больше не является просто легкой нестыковкой. Скорее, это явный кризис, который ставит под сомнение устоявшиеся космологические модели.
Скорость, которая не вписывается в рамки
Все началось с того, что ученые, пытаясь измерить скорость расширения Вселенной, наткнулись на странное несоответствие. Это несоответствие, если говорить простыми словами, заключается в том, что Вселенная, как показывают измерения, расширяется быстрее, чем предсказывают наши теории. И что самое интересное — это не просто небольшая погрешность. Разрыв между теорией и наблюдаемыми данными становится все более значительным.
Представьте себе, что у вас есть график роста ребенка. Вы знаете, каким он был при рождении, и знаете, каким он стал сейчас. Но когда вы пытаетесь нарисовать кривую, соединяющую эти две точки, получается, что она не соответствует реальности. То есть, как будто ребенок рос не по «законам», заложенным в стандартную модель развития. Именно в такой ситуации сейчас находится космология. Стандартная модель, которая объясняла нам все, теперь показывает признаки «поломки».
Космическая лестница — инструмент измерений
Чтобы понять, как ученые измеряют скорость расширения Вселенной, нужно представить себе некую космическую лестницу. Это не буквальная лестница, конечно, а последовательность методов, которые позволяют определить расстояния до небесных объектов. Каждая «ступенька» этой лестницы опирается на предыдущую для калибровки.
Например, команда ученых, работающих с данными инструмента DESI, использует наблюдения за сотнями тысяч галактик каждую ночь. Эта лестница, однако, имела один существенный пробел — первую, самую важную ступень, связанную с измерением расстояния до ближайших к нам скоплений галактик. И тут на помощь пришел Дэн Скольник.
Ключ к разгадке — скопление Кома
Скольник с коллегами сосредоточился на скоплении Кома, одной из самых близких к нам групп галактик. Для измерения расстояния до него они использовали данные о сверхновых типа Ia — своеобразных «маяках», чья светимость известна, и на основании этого можно достаточно точно вычислить расстояние до них. Они обнаружили, что скопление Кома находится примерно в 320 миллионах световых лет от нас — значение, которое подтверждается предыдущими, хотя и менее точными, исследованиями.
Это измерение стало первой ступенькой в космической лестнице. Используя его в качестве отправной точки, ученые откалибровали всю лестницу и получили значение постоянной Хаббла, равное 76,5 километра в секунду на мегапарсек. Это означает, что Вселенная расширяется на 76,5 километров в секунду быстрее каждые 3,26 миллиона световых лет.
Модели под ударом
Значение, полученное командой Скольника, совпадает с результатами измерений скорости расширения локальной Вселенной, полученными другими группами исследователей. Но вот тут-то и кроется загвоздка — оно не согласуется с предсказаниями, вытекающими из стандартной космологической модели.
Наблюдения за ранней Вселенной, основанные на анализе реликтового излучения, говорят нам об одной скорости расширения. А современные измерения показывают другую, более высокую. В чем причина этого расхождения? Ошибка в измерениях или, что более вероятно, фундаментальный изъян в наших моделях?
Все больше ученых склоняются ко второму варианту. Результаты Скольника, которые являются продолжением многолетних исследований и анализов, указывают на то, что корень проблемы лежит именно в наших представлениях о том, как устроена Вселенная.
На пороге новой эры
Стандартная модель космологии служила нам верой и правдой на протяжении десятилетий. Она позволила нам сделать невероятные открытия, но теперь, похоже, она достигла своего предела. Мы стоим на пороге новой эры, когда нам, возможно, придется пересмотреть самые фундаментальные основы нашего понимания мира.
Может быть, это связано с темной материей и темной энергией? А может, мы не знаем еще чего-то важного? Одно можно сказать наверняка: исследования скорости расширения Вселенной ведут нас к новым открытиям, которые, возможно, полностью изменят нашу картину мира. Несмотря на кризис, вызванный напряжением Хаббла, впереди нас ждет увлекательное путешествие к пониманию того, что же на самом деле представляет собой наша Вселенная.
Читайте нас: