Вимірювання швидкості розширення Всесвіту було однією з головних цілей космічного телескопа "Габбл", запущеного 1990 року.
Загадка, яка може призвести до появи нової фізики
За останні 30 років обсерваторія допомогла вченим уточнити цей показник, а також виявити загадкове явище, яке може розгадати тільки нова фізика.
Габбл спостерігав понад 40 галактик, де присутні пульсуючі зірки, вибухи наднових і надавав інформацію для вимірювання ще більших космічних відстаней.
У прагненні зрозуміти, на скільки швидко розширюється наш Всесвіт, астрономи вже зробили несподіване відкриття 1998 року: "темна енергія". Вважається, що вона діє як відштовхувальна сила, яка, найімовірніше, впливає на швидкість розширення всесвіту.
Однак є проблема: незрозуміла різниця між локальним Всесвітом і далеким Всесвітом після Великого Вибуху.
Вчені не розуміють математичної розбіжності, але визнають, що її пояснення вимагає створення нової фізики.
"Ви отримуєте найбільш точний вимір швидкості розширення Всесвіту за допомогою золотого стандарту телескопів і космічних маркерів", - пише у своїй заяві нобелівський лауреат Адам Рісс з Інституту Джона Хопкінса в Балтіморі.
"Це те, для чого був створений космічний телескоп Хаббл, з використанням найкращих відомих нам методів. Це, ймовірно, магнум опус Габбла, тому що знадобиться ще 30 років життя, щоб подвоїти розмір вибірки".
Едвін Габбл і десятиліття спостережень
Телескоп був названий на честь астронома Едвіна Габбла, який у 1920-х роках виявив, що далекі хмари у Всесвіті насправді є галактиками.
Габбл спирався на роботи Генрієтти Свон Лівітт, яка відкрила 1912 року періоди яскравості пульсуючих зірок. Цефеїди діють як космічні маркери, оскільки вони періодично стають яскравішими і тьмяніють.
Робота Габбла назавжди змінила нашу перспективу і місце людини у Всесвіті. Астроном припустив, що галактики швидко рухаються, тому ми живемо у Всесвіті, що розширюється.
Обчислення швидкості розльоту галактик сприяло отриманню Нобелівської премії з фізики 2011 року, присудженої Солу Перлмуттеру, Брайану П. Шмідту і Ріссу "за відкриття прискореного розширення Всесвіту за допомогою спостережень за далекими надновими".
Рісс продовжує очолювати SHOES, скорочення від "Наднова, H0, для рівняння стану темної енергії", наукову колаборацію, що вивчає Всесвіт. Його команда публікується в журналі The Astrophysical Journal.
Підсумок феноменального обсягу роботи
Вимірювання віддалених об'єктів дало змогу створити "драбину космічних відстаней", що оцінює вік Всесвіту та його розміри.
Однак точне значення сталої Габбла, що дорівнює 73 плюс-мінус 1 кілометр на секунду на мегапарсек, - це все ж консенсусне рішення кількох дослідницьких груп. Більшість же астрономів такої точки зору не дотримуються.
"Постійна Габбла - це дуже особливе число. З його допомогою можна протягнути нитку в голку від минулого до сьогодення, щоб провести наскрізну перевірку нашого розуміння Всесвіту. Знадобився феноменальний обсяг детальної роботи", - вказує у своїй заяві Лісія Верде, космолог із Каталонського інституту перспективних досліджень при Університеті Барселони.
Передбачена швидкість розширення Всесвіту повільніша, ніж та, яку безпосередньо спостерігав Габбл. Вона менша і за ту, яка випливає зі Стандартної моделі та підтверджена місією "Планк" Європейського космічного агентства.
Нагадаємо, що саме завдяки даним "Планка" про космічний мікрохвильовий фон було визначено вік випромінювання, залишеного після Великого вибуху - 13,8 мільярдів років.
Згідно з розрахунками ЄКА, постійна Габбла дорівнює 67,5 плюс-мінус 0,5 кілометра на секунду на мегапарсек.
Космічний телескоп "Джеймс Вебб", який був запущений у грудні, зможе спостерігати космічні об'єкти на ще більших відстанях, ніж це робив "Габбл". Так цифри ще зміняться. І не один раз.
Космологам кинуто приголомшливий виклик. І тепер питання, яка додаткова фізика буде потрібна для визначення істинного фізичного стану всесвіту.
