Новые данные телескопа Hubble позволили установить, что Вселенная расширяется быстрее, чем считалось раньше - «Наука и технологии»

Ученые-астрономы, использующие новые данные, полученные при помощи космического телескопа Hubble Space Telescope, выяснили, что Вселенная расширяется темпами, на 5-9 процентов быстрее, нежели чем было принято считать ранее. Такая достаточно существенная коррекция была произведена за счет увеличения точности измерения скорости расширения Вселенной до беспрецедентного на сегодняшний день значения в 2.4 процента. Это, в свою очередь, стало возможным за счет использования более точной методики измерения расстояний до далеких космических объектов.

"Данное открытие является очень важным ключом к наиболее загадочным аспектам "работы" нашей Вселенной, к которым можно отнести темную энергию и темную материю, которая ничего не излучает и на долю которой приходится порядка 85 процентов от общего количества всей материи" - рассказывает Адам Рисс (Adam Riess), Лауреат Нобелевской премии, ученый из Института космических телескопов (Space Telescope Science Institute) и университета Мэриленда.

Проводя исследования, ученые искали галактики, в которых содержится большое количество звезд-цефеид, звезд, которые пульсируют с определенными параметрами. Зная яркость свечения таких звезд и период их пульсаций, можно с достаточно высокой точностью рассчитать расстояние, разделяющее их и Землю. Вторыми объектами повышенного интереса являлись сверхновые звезды класса Ia, взрывы которых также имеют практически одинаковую яркость и высокую яркость послесвечения, что также используется для определения больших расстояний в космосе.

В результате ученым удалось измерить параметры 2400 звезд-цефеид, находящихся в 19 различных галактиках. Эти данные были дополнены данными об 300 сверхновых класса Ia, некоторые из которых находились в других галактиках. Все эти данные позволили ученым определить изначальную яркость всех звезд-цефеид и на основе этого рассчитать расстояние до них.

Скорость расширения Вселенной определяется значением так называемой постоянной Хаббла и сейчас новое значение этой постоянной составляет 73.2 километра в секунду на мегапарсек (мегапарсек - это расстояние, равное 3.26 миллионам световых лет). Новое значение постоянной Хаббла указывает на то, что расстояния между всеми космическими объектами станут вдвое длиннее через 9.8 миллиарда лет.

Новое значение скорости расширения Вселенной не очень хорошо укладывается в теорию, построенную на базе динамики расширения после Большого Взрыва. Эта теория была построена на базе наблюдений, проведенных при помощи инструмента Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) и космического телескопа Planck Европейского космического агентства.

Существует несколько объяснений этому новому феномену. Одним из возможных объяснений является то, что темная энергия, которая, как считают ученые, ответственна за ускорение расширение Вселенной, отталкивает галактики и их скопления с большей силой, нежели считалось ранее. Второе объяснение заключается в возможности существования неких еще неизвестных гипотетических субатомных частиц, большое количество которых образовалось во время Большого Взрыва и которые двигаются со скоростью, приближенной к скорости света. Потоки таких частиц именуются в среде ученых термином "темное излучение" и они могут стать источником дополнительной энергии, ускоряющей расширение Вселенной.

И третьим, наиболее вероятным объяснением, является предположение о том, что теория гравитации Альберта Эйнштейна очень и очень далека от полноты и законченности.
И в заключении следует отметить, что значение постоянной Хаббла уже изменилось практически в два раза с момента запуска этого телескопа в 1990 году. Именно эти измерения и были одной из главных задач, для решения которых был осуществлен запуск телескопа. Первые значения переменной Хаббла были получены с погрешностью в 76 процентов в 2005 году, а последующие измерения позволили уменьшить погрешность до более приемлемой величины - до 10 процентов. Сейчас группа SH0ES Team, которая как раз и занимается данным направлением, пытается использовать данные, полученные и другими космическими телескопами, включая телескоп Gaia. Большие надежды ученые возлагают на будущие астрономические инструменты, такие, как телескоп James Webb Space Telescope (JWST), Wide Field Infrared Space Telescope (WFIRST) и другие, данные от которых позволят уменьшить погрешность измерения значения постоянной Хаббла до 1 процента.