Из пресс-релиза НАСА:
Астрономы, использующие космический телескоп НАСА имени Хаббла, исключили альтернативную теорию о природе темной энергии после пересчета скорости расширения Вселенной с беспрецедентной точностью.
Кажется, что вселенная расширяется с возрастающей скоростью. Некоторые считают, что это потому, что вселенная заполнена темной энергией, которая работает в противоположном направлении гравитации. Одной альтернативой этой гипотезе является то, что огромный галактический пузырь, окружающий нас относительно пустым пространством в восемь миллиардов световых лет. Если бы мы жили недалеко от центра этой пустоты, наблюдения за галактиками, отталкивающимися друг от друга на ускоряющихся скоростях, были бы иллюзией.
Эта гипотеза была опровергнута, потому что астрономы усовершенствовали свое понимание нынешней скорости расширения Вселенной. Адам Рисс из Научного института космического телескопа (STScI) и Университета Джона Хопкинса в Балтиморе, штат Мэриленд, руководил исследованием. Наблюдения Хаббла были проведены ОБУВЬЮ (Сверхновая H0 для группы по уравнению состояния), которая работает над повышением точности постоянной Хаббла до такой степени, которая позволяет лучше характеризовать поведение темной энергии. Наблюдения помогли определить показатель для текущей скорости расширения Вселенной до неопределенности всего 3,3 процента. Новое измерение уменьшает погрешность на 30 процентов по сравнению с предыдущим лучшим измерением Хаббла в 2009 году. Результаты Рисса появляются в выпуске «Астрофизического журнала» от 1 апреля.
«Мы используем новую камеру на Хаббле, как полицейский радар, чтобы ловить скорость вселенной», - сказал Рисс. «Это больше похоже на темную энергию, которая давит на педаль газа».
Команде Рисса сначала нужно было определить точные расстояния до галактик вблизи и вдали от Земли. Команда сравнила эти расстояния со скоростью, с которой галактики, по-видимому, отступают из-за расширения пространства. Они использовали эти два значения для вычисления постоянной Хаббла, числа, связывающего скорость, с которой кажется, что галактика отступает от своего Млечного пути. Поскольку астрономы не могут физически измерить расстояния до галактик, исследователи должны были найти звезды или другие объекты, которые служат надежными космическими критериями. Это объекты с внутренней яркостью, яркостью, которая не была уменьшена расстоянием, атмосферой или звездной пылью, которая известна. Поэтому их расстояния можно определить, сравнивая их истинную яркость с их видимой яркостью, видимой с Земли.
Для расчета более длинных расстояний команда Рисса выбрала специальный класс взрывающихся звезд, называемый сверхновыми типа 1a. Все эти звездные взрывы вспыхивают с одинаковой яркостью и являются достаточно яркими, чтобы их можно было увидеть далеко по всей вселенной. Сравнивая кажущуюся яркость сверхновых типа 1a и пульсирующих цефеидных звезд, астрономы могли точно измерить собственную яркость и, следовательно, рассчитать расстояния до сверхновых типа Ia в галактиках, расположенных далеко друг от друга.
Используя резкость новой широкоугольной камеры 3 (WFC3) для изучения большего количества звезд в видимом и ближнем инфракрасном свете, ученые устранили систематические ошибки, возникающие при сравнении измерений с разных телескопов.
«WFC3 - лучшая камера, когда-либо использовавшаяся в Хаббле для выполнения этих измерений, улучшающая точность предыдущих измерений за небольшую долю от времени, которое она занимала раньше», - сказал Лукас Макри, сотрудник команды SHOES из Texas A & M в College Station.
Знание точной величины скорости расширения вселенной еще больше ограничивает диапазон силы темной энергии и помогает астрономам уточнить свои оценки других космических свойств, включая форму вселенной и ее список нейтрино, или призрачных частиц, которые заполнили раннюю вселенную.
«Томас Эдисон однажды сказал, что« каждая отклоненная неправильная попытка - это шаг вперед », и этот принцип по-прежнему определяет подход ученых к загадкам космоса», - сказал Джон Морс, директор отдела астрофизики в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне. «Поддавая гипотезу пузыря об ускоряющемся расширении, миссии НАСА, такие как Хаббл, приближают нас к конечной цели понимания этого замечательного свойства нашей вселенной».
