Замедляется ли расширение Вселенной?

Широко распространено мнение, что наша Вселенная расширяется с постоянно ускоряющейся скоростью. Но можем ли мы ошибаться? Так утверждает группа учёных из Южной Кореи, но у других учёных есть серьёзные опасения по поводу этой работы.

Наша Вселенная расширяется после Большого взрыва, произошедшего 13,8 миллиарда лет назад. Некоторые данные, в том числе наблюдения за далекими умирающими звездами, называемыми сверхновыми типа Ia, позволяют предположить, что это расширение ускоряется. Одним из главных объяснений движущей силы этого ускорения является загадочная сила, называемая темная энергияоткрытие которого принесло Нобелевскую премию по физике 2011 года.

Ён-Вук Ли из Университета Ёнсей в Южной Корее и его коллеги теперь говорят, что это может быть неправильно. Сверхновые типа Ia возникают, когда остаток ядра звезды, такой как наше Солнце, известной как белый карлик, взрывается в двойной системе. Астрономы используют эти «стандартные свечи» как надежные измерения расстояний во Вселенной, поскольку считается, что они одинаково яркие.

Но Ли и его команда говорят, что яркость сильно зависит от возраста звезд, основываясь на их анализе 300 родительских галактик. Они говорят, что далекие сверхновые могут оказаться более тусклыми, чем ожидалось, и обычно это объясняют ускоряющимся расширением Вселенной, но как только это «возрастное смещение» принимается во внимание, ускоряющееся расширение исчезает.

Вместо этого, говорит Ли, их результаты позволяют предположить, что расширение Вселенной начало замедляться 1,5 миллиарда лет назад и может даже повернуть вспять в будущем. Это сценарий, называемый «большим сжатием», при котором Вселенная может закончиться в результате обратный Большой Взрыв. Раньше, по его словам, “о большом кризисе не могло быть и речи. Но теперь это возможно”.

Адам Рисс из Научного института космического телескопа в Мэриленде, один из лауреатов Нобелевской премии по физике 2011 года, не согласен с этим утверждением, указывая на более раннюю работу группы в 2020 году, которая была опровергнута. «Новая работа той же группы повторяет этот аргумент с небольшими изменениями», — говорит он, отмечая, что измерение звездного возраста сверхновых типа Ia на больших расстояниях очень сложно. Он говорит, что команда Ли использовала средний звездный возраст, полученный по материнской галактике. «Теория, лежащая в основе этого, слаба из-за отсутствия уверенности в том, как [star] формы», — говорит Рисс.

По словам ученых, существуют известные проблемы с тем, как возраст влияет на яркость сверхновых типа Ia во Вселенной. Марк Салливан в Университете Саутгемптона, Великобритания, но они уже учтены в измерениях темной энергии. «Я очень скептически отношусь к тому, что это приведет к замедлению Вселенной», — говорит он.

Предстоящие наблюдения с Обсерватория Веры К. Рубин Ожидается, что в Чили число известных сверхновых типа Ia во Вселенной значительно увеличится с тысяч, каталогизированных сегодня, до десятков тысяч. Это позволит нам «отобразить историю расширения» Вселенной гораздо дальше во времени, говорит Салливан, потенциально исключая утверждения команды Ли.

Однако точная природа темной энергии остается загадочной. Ранее в этом году результаты исследования Dark Energy Spectroscope Instrument показали, что темная энергия не может быть постоянной силойно может меняться со временем. Хотя это не означает, что Вселенная сейчас замедляется, это может свидетельствовать о том, что скорость расширения менялась на протяжении истории Вселенной.

«Стрелка указывает гораздо больше на то, что темная энергия — это своего рода динамическая вещь, а не космологическая константа», — говорит Эд Маколей в Лондонском университете королевы Марии. «Я думаю, что это действительно интересный вопрос».

Тайны вселенной: Чешир, Англия

Проведите выходные с одними из самых ярких умов науки, исследуя тайны Вселенной в захватывающей программе, которая включает экскурсию, чтобы увидеть знаменитый телескоп Ловелла.