Всесвіт розширюється швидше, ніж очікували: вчені шукають пояснення

Міжнародна група астрономів провела одні з найточніших на сьогодні вимірювань швидкості розширення Всесвіту — і отримані результати лише посилили загадку.

Згідно з дослідженням, опублікованим у журналі Astronomy & Astrophysics, Всесвіт розширюється зі швидкістю приблизно 73,5 кілометра за секунду на мегапарсек (один мегапарсек дорівнює 3,26 мільйона світлових років).

Це значно швидше, ніж передбачають сучасні космологічні моделі.

Вчені зазначають, що таке розходження може свідчити про серйозні прогалини у розумінні будови Всесвіту.

«Наші результати посилюють аргументи на користь нової фізики або потреби глибшого перегляду раннього Всесвіту», — йдеться у дослідженні.

У чому проблема

Традиційно швидкість розширення Всесвіту вимірюють двома способами.

Перший — через спостереження за близькими зорями та галактиками, визначаючи, як швидко вони віддаляються від Землі.

Другий — через аналіз раннього Всесвіту, що дозволяє спрогнозувати, якою має бути швидкість розширення сьогодні.

За теорією, ці два підходи мають давати однаковий результат. Однак на практиці цього не відбувається.

Моделі раннього Всесвіту дають показник близько 67–68 км/с/Мпк, тоді як спостереження за ближніми об’єктами — близько 73 км/с/Мпк.

Це розходження отримало назву «напруження Габбла» і вже багато років залишається однією з головних проблем сучасної космології.

Що показало нове дослідження

Щоб перевірити точність результатів, вчені об’єднали кілька методів вимірювання у так звану «локальну мережу відстаней».

Вони використали спостереження за червоними гігантами, надновими та різними типами галактик.

Отриманий результат — 73,5 км/с/Мпк — залишився стабільним навіть після виключення окремих методів, що зменшує ймовірність помилки.

«Ця робота фактично виключає пояснення розбіжностей через одну помилку у вимірюваннях», — наголошують автори.

Що це означає

Дослідники вважають, що проблема може бути глибшою, ніж здавалося раніше.

Можливо, сучасні моделі не повністю враховують вплив темної енергії, нових частинок або змін у гравітації.

«Розбіжність може свідчити про відсутність ключового компонента у нашій моделі Всесвіту», — зазначають вчені.

У майбутньому нові обсерваторії мають дати ще точніші дані, які допоможуть або пояснити це явище, або підтвердити необхідність перегляду фундаментальних теорій.

Що таке темна енергія

Темна енергія — це гіпотетична сила, яка пояснює прискорене розширення Всесвіту.

1998 року спостереження наднових показали, що Всесвіт не сповільнює розширення під дією гравітації, як вважалося раніше, а навпаки — прискорюється.

Причина цього явища досі залишається невідомою.

Чим це може завершитися

Попри те, що Всесвіт виник у результаті Великого вибуху, деякі теорії припускають, що в майбутньому він може почати стискатися.

Йдеться про сценарій так званого «Великого стискання», коли гравітація зрештою переможе темну енергію.

У такому випадку галактики і зорі почнуть зливатися, температура у Всесвіті різко зросте, а вся матерія може перетворитися на єдину надщільну і розпечену структуру.

Втім, поки що це лише теоретичні припущення — і нові дані про розширення Всесвіту лише додають запитань, а не відповідей.