Космический спор разрешен? «Джеймс Уэбб» уточнил постоянную Хаббла и скорость Вселенной
Долгие годы астрофизики пребывали в растерянности: два независимых способа измерения скорости расширения Вселенной давали несовместимые результаты. Этот «кризис в космологии» грозил перечеркнуть Стандартную модель мироздания. Однако новые данные с космического телескопа «Джеймс Уэбб», судя по всему, сняли остроту противоречия, указав на то, что проблема крылась не в теории, а в точности приборов.
Два взгляда на расширение: отголоски прошлого и свет настоящего
Скорость расширения Вселенной описывается постоянной Хаббла. Ее можно вычислить двумя принципиально разными путями. Первый — анализ реликтового излучения, «эха» Большого взрыва. Второй — прямое наблюдение за «стандартными свечами» (сверхновыми типа Ia) в современной Вселенной. Долгое время эти методы давали разные цифры: 67,4 км/с на мегапарсек против 70–74 км/с на мегапарсек. Для космологии такая разница — сигнал о фундаментальной ошибке в расчетах.
Роль космической пыли и точность «Джеймса Уэбба»
Главным препятствием для локальных измерений всегда была космическая пыль. Она искажает видимую яркость звезд, что ведет к ошибкам в оценке расстояний. Инфракрасные «глаза» телескопа «Джеймс Уэбб» позволяют проникать сквозь эти облака. Его разрешение в четыре раза выше, а чувствительность в десять раз превосходит возможности «Хаббла». Это дало команде профессора Венди Фридман шанс провести перекалибровку «стандартных свечей» с беспрецедентной точностью.
Новый расчет: кризис отменяется?
Обработав совместные данные «Хаббла» и «Уэбба», исследователи получили новое значение постоянной Хаббла — 70,4 км/с на мегапарсек с погрешностью в 3%. С учетом погрешностей, это значение статистически согласуется с предсказаниями Стандартной модели, полученными из реликтового излучения. «Наша Стандартная модель Вселенной выдерживает проверку», — заявила профессор Фридман. Это означает, что тысячам научных работ, посвященных поиску «новой физики» для объяснения расхождения, возможно, придется пересмотреть свои выводы.
Проблема, вероятно, заключалась не в фундаментальных законах, а в сложности учета влияния космической пыли и инструментальных погрешностей. «Джеймс Уэбб» предоставил ту степень очистки данных, которой не хватало для верификации модели.
Вопросы о природе темной материи и темной энергии остаются открытыми. Ранее предполагалось, что именно расхождение в постоянной Хаббла может стать ключом к их разгадке. Теперь этот путь, похоже, закрыт, и поиски придется вести в другом направлении. Команда Фридман уже готовит новые наблюдения, в том числе для прямого измерения постоянной Хаббла через скопление галактик в созвездии Волосы Вероники. Ученые настроены оптимистично и надеются окончательно разрешить этот вопрос в ближайшие несколько лет, подтвердив, что наш космологический «детектив» далек от завершения.
