Расширение Вселенной все-таки ускоряется: космологи не нашли признаков замедления

Темная энергия — это своего рода антигравитация. Если учитывать только гравитацию, расширение Вселенной должно постепенно замедляться: все вещество притягивается друг к другу. Но наблюдения показывают обратное: расстояния между галактиками растут, причем все быстрее. Чтобы объяснить этот эффект, ученые допустили существование неизвестной силы, которая действует противоположно гравитации — ускоряет расширение пространства и «расталкивает» галактики.

Что такое гравитация и как она работает: от яблока Ньютона до черных дыр

В прошлом году эту картину поставила под сомнение группа исследователей из Университета Енсей в Южной Корее. Они заявили, что прежние измерения могли искажаться из-за возраста звезд-прародителей сверхновых типа Ia («один а»): в более молодых галактиках вспышки сверхновых выглядят тусклее, в старых — ярче. По их версии, астрономы могли принять это потускнение за эффект ускоренного расширения Вселенной. Из этого следовало, что темная энергия может ослабевать со временем, а расширение Вселенной из-за этого перешло в фазу замедления.

Новая работа опубликована в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. В ней участвовали астрофизики из разных стран, в том числе Адам Рисс и Брайан Шмидт — лауреаты Нобелевской премии по физике 2011 года. Вместе с Солом Перлмуттером они получили ее за открытие ускоренного расширения Вселенной по наблюдениям сверхновых типа Ia.

Сверхновые типа Ia — это взрывы белых карликов, которые имеют предсказуемую светимость. Благодаря этой особенности их используют как космические «маяки»: сравнивая их истинную яркость с тем, насколько тусклыми они выглядят с Земли, астрономы оценивают расстояния до далеких галактик и скорость расширения Вселенной.

Южнокорейская группа считала, что максимальная яркость таких сверхновых зависит от возраста звездной популяции. Из-за этого, по их версии, астрономы могли ошибочно принять замедляющуюся Вселенную за ускоряющуюся.

Авторы нового анализа нашли проблему в этой логике. По их словам, в предыдущей работе возраст звезды, которая взорвалась как сверхновая, фактически приравняли к возрасту всей галактики, где произошел взрыв. Это не одно и то же: в одной галактике могут быть звездные популяции разного возраста. Кроме того, южнокорейская работа не учла массу галактик-хозяев — стандартную поправку, которую используют в современных космологических расчетах.

После учета этих факторов данные снова дают прежний результат: сверхновые типа Ia продолжают указывать на ускоренное расширение Вселенной. По словам ведущего автора работы Фила Уайзмана из Университета Саутгемптона, измерения остаются надежными, а вопрос теперь снова сводится не к тому, существует ли темная энергия, а к тому, что она собой представляет.

Изображение в рентгеновском диапазоне: NASA/CXC/SAO & ESA; Изображение в ультра-красном свете: NASA/JPL-Caltech/B. Williams (NCSU).