«Уэбб», похоже, разрешил парадокс напряжения Хаббла
Наука

«Уэбб», похоже, разрешил парадокс напряжения Хаббла

16 августа 2024 года, 10:27

Новейшие наблюдения космического телескопа «Уэбб» за 10 не слишком удаленными галактиками привели его авторов к мысли, что напряженность Хаббла — несоответствие между скоростью расширения Вселенной, измеренной двумя разными способами — не более чем артефакт предыдущих исследований. Тем не менее некоторые загадки на этот счет все еще остаются.

В распоряжении ученых есть два основных метода измерения космических расстояний. И они не совпадают друг с другом: скорость расширения Вселенной, рассчитанная на основе наблюдений за определенным типом сверхновых, называемых «стандартными свечами» (67,4 километра в секунду на мегапарсек), больше, чем это следует из изучения реликтового микроволнового фона (73,2 километра в секунду на мегапарсек). Оценочный возраст Вселенной, полученный этими двумя способами, различается на миллиард лет — слишком много, чтобы это проигнорировать.

Поэтому астрофизикам приходилось или считать один из методов ошибочным, или искать новые космологические теории, позволяющие примирить их между собой. Но похоже, что в этом скоро может исчезнуть необходимость. Во всяком случае, новое исследование, проведенное с помощью телескопа «Уэбб», дало новое значение постоянной Хаббла, которое выглядит компромиссом между двумя крайностями — 69,96 километра в секунду на мегапарсек.

В ходе него команда астрономов использовала один из самых совершенных инструментов современной науки, чтобы определить дистанцию до десяти сравнительно близких галактик. В каждой из них наблюдались вспышки сверхновых типа Ia — тех самых стандартных свечей. Но это был только первый этап: на втором вычисления были перепроверены сразу тремя способами.

Первый из них предполагал использование в качестве независимого ориентира красные гиганты (конечный пункт эволюции звезд солнечного типа), для которых неплохо описана максимально возможная яркость. Второй опирался на звезды J-класса, богатые углеродом и тоже обладающие идентичной внутренней яркостью в инфракрасном спектре. А третьим проверочным фактором стали Цефеиды — переменные звезды с четким соотношением периода и светимости.

Первый метод дал величину постоянной Хаббла, равную 69,85 км/с/Мпк, второй — 67,96 км/с/Мпк, что неплохо сочетается со стандартной моделью. Цефеиды, правда, внесли некоторую сумятицу, дав значение равное 72,04 км/с/Мпк, что не слишком согласуется с другими измерениями. Но если объединить все четыре метода и высчитать среднее значение постоянной — то оно будет составлять как раз 69,96 километра в секунду на мегапарсек.

Другими словами, напряжение Хаббла исчезает само собой, превращаясь в обычную (пусть и довольно серьезную) погрешность наблюдений. «Похоже, что наша стандартная космологическая модель для объяснения эволюции Вселенной работает», — отметила глава исследовательской группы, Венди Фридман. Но, как подчеркивает она же, чтобы окончательно расставить точки над «i», потребуются новые исследования.