Вчені: Гравітаційні хвилі поглибили загадку розширення Всесвіту

За допомогою спалаху наднової і коливань простору-часу, породжених злиттям нейтронних світил, вчені отримали максимально точні на сьогоднішній день дані по швидкості розширення Всесвіту. Подальші дослідження в даному напрямку допоможуть розкрити саму головну космічну загадку. Стаття на цю тему опублікована в популярному виданні Nature Astronomy.

«Нам потрібно ще близько 15 подій, щоб виміряти постійну Хаббла з точністю в 1 відсоток. Природно, якісними виявляться не всі з них, але в підсумку гравітаційні хвилі нам дадуть зрозуміти, чому відбуваються такі помітні розбіжності в різних вимірах швидкості розширення Всесвіту», — розповіли фахівці.

90 років тому відомий американський астроном Едвін Хаббл довів, що наш Всесвіт постійно розширюється. Ця тема почала розвиватися послідовниками, і наприкінці минулого сторіччя вчені, спостерігаючи за надновими першого типу, визначили, що розширення відбувається з постійною швидкістю, а з прискоренням. Сучасні експерти вважають, що це можливо завдяки «темної енергії» — погано вивченою субстанції, яка змушує розширюватися простір-час, і з кожним разом все швидше.

Три роки тому наукова група під керівництвом американського астрофізика Адама Рісса змогла визначити точну швидкість розширення Всесвіту на сьогодні. Для цього використовувалися змінні зірки-цефєїди, які знаходяться в нашій і сусідніх галактиках, відстань до яких можна обчислити з великою точністю.

За допомогою цього уточнення вдалося з’ясувати, що дві галактики, відстань між якими становить близько 3 мільйонів світлових років, розлітаються зі швидкістю 73 км/с. У 2019 році вийшло в світ оновлене дослідження, в якому швидкість становила вже вище — 74 км/с.

Команда Рісса провела заміри, які опинилися на 10 відсотків вище, ніж дані, отримані космічними телескопами WMAP і Planck. Їх заміри зафіксували швидкість 69 км/с.

Розбіжності у вимірах змусили вчених думати про два можливі шляхи пояснення цього процесу. Можливо, що виміри «Планка» або наукової групи Рісса є помилковими або ж сильно недопрацьованими. Але не виключається і те, що Всесвіт на ранньому етапі еволюції містила в собі третю «темну» матерію, яка відрізняється від відомих нині темної матерії і енергії.

За допомогою гравітаційної обсерваторії LIGO і декількох оптичних телескопів Кента Хотокезака, співробітник Прінстонського університету (Сполучені Штати Америки), і його помічники вперше здійснили більш-менш точні виміри швидкості розширення Всесвіту. Ця робота зробила загадку ще більш незрозумілою і захоплюючою для наукового світу.

Як розповів фахівець, в самий перший раз такі виміри зробили ще в 2017 році, коли космічний телескоп зафіксував сплеск, народжений злиттям двох нейтронних зірок, а наземні апарати змогли визначити його джерело — галактику NGC 4993, що знаходиться в сузір’ї Гідри.

Перші дані, які були отримані LIGO, виявилися дуже схожі з тим, що вдалося роздобути командою Рісса. Ця подія ще більше посилило твердження вчених, що швидкість розширення Всесвіту змінюється з часом. А наукова група Хотокезаки вважає, що це може бути не обов’язково саме так, дослідивши не тільки гравітаційні хвилі, але ще й світлові спалахи з викидами матерії, створені цим явищем.

В рамках цих спостережень підсобив дослідникам те, що розпечена плазма спрямовувалась не в бік нашої планети, а трохи в іншу. Завдяки цьому спостерігачам з Землі здається, що потік рухається зі швидкістю, яка перевищує швидкість світла в чотири рази, що зовсім не в’яжеться з теорією відносності.

Ці уточнення, як зазначив професор Хотокезака, дуже здивували, так як вони виявилися більш наближеними саме до теорії Планка, а не до того, що показала команда Рісса. Були більш близькі правди і інші оптичні телескопи, які спостерігали за мікрохвильовим відлуння Великого Вибуху.

Це може означати, що лауреат Нобелівської премії в своїх розрахунках помилився, але це показує і те, що точність «гравітаційних» замірів так і залишається низьким — близько 7 відсотків. Ці результати, як зазначає вчений, вже скоро зміняться.

Фахівці, що працюють з LIGO і ViRGO, говорять про те, що обидві обсерваторії повинні фіксувати в рік близько десяти таких подій. Спираючись на цю заяву, можна сподіватися, що в найближчі два-три роки в рамках спостережень за злиттям нейтронних зірок можна знайти точну відповідь на питання про те, чи є в природі «нова фізика» в розширенні Всесвіту чи ні.

Оставить ответ

Вы можете использовать эти HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>