HONOLULU - Кризис в физике, возможно, только что стал глубже. Глядя на то, как излучается свет от далеких ярких объектов, исследователи увеличили несоответствие между различными методами расчета скорости расширения Вселенной.
«Измерения согласуются с указанием на кризис в космологии», - сказал здесь во время брифинга в среду (8 января) на 235-м заседании Американской астрономии Джефф Чи-Фан Чен, космолог из Калифорнийского университета в Дэвисе. Общество в Гонолулу.
Спорным является число, известное как постоянная Хаббла. Впервые он был рассчитан американским астрономом Эдвином Хабблом почти сто лет назад, после того как он понял, что каждая галактика во вселенной удаляется от Земли со скоростью, пропорциональной расстоянию этой галактики от нашей планеты.
Это не значит, что Земля находится в центре космоса. Вместо этого, открытие показало ученым, что вселенная расширяется и что существует прямая связь между тем, как далеко друг от друга находятся два объекта и как быстро они удаляются друг от друга. Константа Хаббла имеет значение, которое включает в себя эту скоростную связь.
Проблема в том, что в последние годы разные команды не соглашались с тем, что именно является значением этой константы. Измерения, сделанные с использованием космического микроволнового фона (CMB), остатка от Большого взрыва, который дает снимок детской вселенной, показывают, что постоянная Хаббла составляет 46,200 миль в час на миллион световых лет (или, используя единицы космологов, 67,4 км / секунды на мегапарсек).
Но, глядя на пульсирующие звезды, известные как переменные цефеиды, другая группа астрономов вычислила постоянную Хаббла равной 50 400 миль в час на миллион световых лет (73,4 км / с / Мпк).
Расхождение кажется небольшим, но между независимыми ценностями нет совпадений, и ни одна из сторон не хотела допускать серьезных ошибок в своей методологии.
Новое измерение, выполненное линзами H0 в сотрудничестве с COSMOGRAIL Wellspring (H0LICOW), было попыткой вычислить постоянную Хаббла совершенно новым способом. (COSMOGRAIL - это сокращение от космологического мониторинга гравитационных линз.)
Эта мера использует тот факт, что массивные объекты во вселенной деформируют ткань пространства-времени, а это означает, что свет будет отклоняться, когда он будет проходить мимо них. Сверхсветящиеся, работающие на чёрных дырах объекты, называемые квазарами, иногда находятся за большими галактиками на переднем плане, и их свет искажается этим процессом изгиба, который известен как гравитационное линзирование.
Используя космический телескоп Хаббла, команда H0LiCOW изучила свет шести квазаров на расстоянии от 3 до 6,5 миллиардов световых лет от Земли. Когда черные дыры квазаров поглощали материал, их свет мерцал.
Прошедшая гравитационная линза галактики изогнула свет каждого квазара, и поэтому мерцание квазара приходило на Землю в разное время, в зависимости от того, по какому пути он прошел вокруг галактики переднего плана, сказал Чен. Длительность задержки дала возможность исследовать скорость расширения вселенной, добавил он.
H0LiCOW смог вывести значение постоянной Хаббла в 50,331 миль / ч на миллион световых лет (73,3 км / с / Мпк), что очень близко к значению, обеспечиваемому переменными Cepheid, но довольно далеко от измерения CMB.
«Следствием этого является то, что напряженность вполне вероятна, - сказал Чен и, вероятно, не является результатом ошибок в методах каждого подхода.
Стоит отметить, что в прошлом году еще одно независимое измерение постоянной Хаббла, выполненное с использованием гигантских красных звезд, было проведено прямо между двумя сторонами, рассчитав значение 47,300 миль в час на миллион световых лет (69,8 км / с / Мпк).
Тем не менее, сказал Чен, разные цифры достаточно далеко друг от друга, и, возможно, что-то не так в наших моделях вселенной. Он добавил, что растущее число физиков признают это, потому что независимые измерения продолжают противоречить. Исследователям, возможно, придется придумать новую физику, чтобы объяснить, что происходит.
