В этом году отмечается 90-летие ошеломляющего открытия: вселенная расширяется.
Открытие было инициировано Эдвином Хабблом, для которого назван космический телескоп Хаббла. Будучи астрономом в обсерватории Маунт-Вилсон в Лос-Анджелесе, Хаббл имел доступ к самому современному оборудованию того времени, в частности к 100-дюймовому (2,5 метра) телескопу Хукера. Телескоп, построенный в 1917 году, был самым большим на Земле до 1949 года.
По данным Института науки Карнеги, с 1919 года Хаббл обнаруживал новые галактики в обсерватории. В 1923 году он разработал метод измерения расстояния между обширной галактикой и Млечным путем, который включал вычисление фактической яркости звезд в другой галактике и затем сравнивал это значение с тем, насколько яркими они выглядели на Земле.
Эта работа привела к другому откровению. Согласно Институту Карнеги, Хаббл также знал о работе более раннего астронома Весто Мелвина Слайфера, который выяснил, что он может измерить, насколько быстро галактика движется к Млечному пути или от него, отыскивая изменения в длинах волн свет, исходящий из этой галактики. Измерение называется доплеровским сдвигом, и этот принцип аналогичен изменению высоты тона, которое, по-видимому, происходит, когда сирена скорой помощи приближается, пронзает и удаляется, за исключением света вместо звука. В случае света длины волн, излучаемых объектом, движущимся к стационарному наблюдателю, появляются чаще и, следовательно, голубее. Длины волн испускаемого объекта кажутся менее частыми и, следовательно, более красными.
Вооружившись информацией о расстоянии других галактик и их доплеровском смещении, Хаббл и его коллеги в 1929 году опубликовали статью, которая изменит астрономию. Документ «Связь между расстоянием и радиальной скоростью среди внегалактических туманностей» продемонстрировал, что все галактики, видимые с Млечного пути, похоже, уходят. (17 января 1929 г. газета была «передана» Национальной академии наук.)
Хаббл и его соавторы наблюдали за расширением самой вселенной. Чтобы использовать известную аналогию, галактики похожи на изюм в хлебном тесте вселенной. По мере того, как тесто поднимается, все изюм раздвигаются дальше, но все они все еще застряли в одном тесте. Открытие позволило рассчитать возраст Вселенной: около 13,7 миллиардов лет.
Спустя 90 лет после того, как команда Хаббл сообщила о своих выводах, ученые все еще пытаются понять, как работает это расширение. В прошлом году, используя телескоп имени Хаббла, астрономы сообщили, что расширение происходит быстрее, чем ожидалось - если быть точным, 73 километра в секунду на мегапарсек. Мегапарсек составляет 3,3 миллиона световых лет, поэтому это измерение означает, что на каждые 3,3 миллиона световых лет от Земли галактика, по-видимому, отступает на 73 километра в секунду быстрее.
Спустя несколько месяцев те же исследователи обнаружили, что более отдаленные уголки Вселенной расширяются не так быстро, со скоростью 67 километров в секунду на мегапарсек. Расхождения предполагают, что что-то - может быть темная энергия или темная материя - влияет на расширение вселенной способами, еще не понятыми.
