Ученые получили необычные данные о расширении Вселенной
28 июля 2022 15:31
Астрономы проанализировали информацию из каталога вспышек сверхновых и пришли к выводу, что данные наблюдений лучше всего соответствуют модели Вселенной с переменной скоростью расширения. Статья с результатами исследования подготовлена для публикации в журнале Astrophysical Journal и размещена на сервере препринтов arXiv.org.
Скорость расширения Вселенной — один из ключевых параметров космологии. С увеличением расстояния от Земли она возрастает благодаря действию темной энергии, природа которой до сих пор остается загадкой. Коэффициент, связывающий расстояние до любого внегалактического объекта со скоростью его удаления, назван постоянной Хаббла — в честь американского астронома и космолога Эдвина Хаббла, основоположника теории расширения Вселенной.
Астрофизики традиционно исходят из того, что постоянная Хаббла, представляющая по своей физической сути локальное ускорение, неизменна в любой точке пространства. Но когда ученые начинают сравнивать скорости расширения Вселенной в разные периоды ее истории, наблюдения часто вступают в противоречие с теоретическими моделями.
Чтобы решить эту проблему, исследователи из Японии и Италии под руководством Марии Джованны Дайнотти (Maria Giovanna Dainotti) из Национальной астрономической обсерватории Японии и Высшего университета перспективных исследований SOKENDAI проанализировали каталог 1048 сверхновых, взорвавшихся в разное время в истории Вселенной. На основе этих данных построили цифровую модель.
Для ее корректного описания авторам пришлось ввести новую зависящую от времени переменную, которой, по словам ученых, можно избежать, если допустить возможность изменения постоянной Хаббла со временем.
Чтобы исключить вероятность систематической ошибки наблюдений, исследователи выборочно проверили результаты наблюдений с помощью инструмента Hyper Suprime-Cam, установленного на телескопе «Субару» японской Национальной астрономической обсерватории, расположенном в обсерватории Мауна-Кеа на Гавайях.
Эта 900-мегапиксельная камера со сверхшироким полем зрения предназначена специально для наблюдения слабых сверхновых на большой площади. С ее помощью авторам удалось увеличить выборку наблюдаемых сверхновых в ранней Вселенной и уменьшить неопределенность в данных.
Ученые пока не знают, что движет изменением темпов расширения Вселенной. Возможно, для объяснения нужно будет создать новую или модифицированную версию физики, работающую в космическом масштабе, предположили авторы.
Исследователи планируют продолжить свои наблюдения, чтобы подтвердить полученные выводы с помощью дополнительных или более качественных данных телескопа «Субару» и других обсерваторий.
