Трохи більше ста років тому ніхто на нашій планеті не знав, що Всесвіт розширюється. Але незважаючи на всі біди і нещастя, які ХХ століття принесло людству, саме це століття ознаменовано науково-технічним прогресом. За неймовірно короткий відрізок часу ми дізналися про світ і Всесвіту більше, ніж будь-коли. Ідею про те, що наш Всесвіт розширюється протягом останніх 13,8 мільярдів років вперше запропонував бельгійський фізик Жорж Леметр в 1927 році. Два роки по тому американському астроному Едвіну Хабблу вдалося підтвердити цю гіпотезу. Він встановив, що кожна галактика віддаляється від нас і чим вона далі, тим швидше це відбувається. Сьогодні існує безліч способів, за допомогою яких вчені можуть зрозуміти, як швидко наш Всесвіт збільшується в розмірах. Ось тільки цифри, які дослідники отримують в процесі вимірювання, кожен раз виходять різними. Але чому?
Найбільша загадка Всесвіту
Як ми знаємо сьогодні, існує тісний зв'язок між відстанню до галактики і тим, як швидко вона видаляється. Так, скажімо, галактика на відстані 1 мегапарсек від нашої планети (один мегапарсек приблизно дорівнює 3,3 млн світлових років) видаляється зі швидкістю 70 кілометрів на секунду. А та галактика, що знаходиться трохи далі, на відстані двох мегапарсек, рухається в два рази швидше (140 км / сек).
Цікаво і те, що сьогодні існує два основних підходи для визначення віку Всесвіту або, по-науковому, постійної Хаббла. Різниця між цими двома групами полягає в тому, що один набір методів розглядає відносно близькі об'єкти у Всесвіті, а інший - дуже віддалені. Однак яким би способом не скористалися вчені, результати кожного разу виходять різні. Виходить, або ми робимо щось не так, або десь далеко у Всесвіті відбувається щось абсолютно невідоме.
У дослідженні, нещодавно опублікованому на сервері препринтів airxiv.org, астрономи, вивчаючи прилеглі галактики, використовували розумний метод вимірювання розширення Всесвіту під назвою флуктуації поверхневої яскравості (surface brightness fluctuations). Це химерна назва, але воно включає в себе ідею, яка насправді інтуїтивно зрозуміла.
Хочете завжди бути в курсі останніх новин зі світу науки і високих технологій? Підписуйтесь на наш новинний канал в Telegram щоб не пропустити нічого цікавого!
Уявіть, що ви стоїте на узліссі, прямо перед деревом. Так як ви стоїте дуже близько, ви бачите тільки одне дерево в своєму полі зору. Але варто відійти трохи назад, як перед очима виникне більше дерев. І чим далі ви будете відходити, тим більше дерев будете бачити. Приблизно те ж саме відбувається з галактиками, які вчені спостерігають за допомогою телескопів, тільки набагато складніше.
Як дізнатися швидкість розширення Всесвіту?
Щоб отримати хороші статистичні дані, астрономи спостерігають за галактиками, розташованими досить близько до Землі, приблизно на відстані 300 мільйонів світлових років і ближче. Однак спостерігаючи за галактиками, необхідно враховувати пил, фонові галактики і зоряні скупчення, які видно на отриманих за допомогою телескопа зображеннях.
Це цікаво: Як NASA шукатимуть темну енергію?
Всесвіт хитра. Починаючи з 1990-х років астрономи побачили, що дуже далекі вибухають зірки завжди були розташовані далі, ніж показували прості вимірювання. Це привело їх до думки, що зараз Всесвіт розширюється швидше, ніж раніше, що, в свою чергу, призвело до відкриття темної енергії - таємничої сили, прискорює Вселенське розширення.
Як пишуть автори наукової роботи, коли ми дивимося на дуже далекі об'єкти, ми бачимо їх такими, якими вони були в минулому, коли Всесвіт був молодшим. Якщо швидкість розширення Всесвіту тоді була іншою (скажімо, 12-13, 8 мільярда років тому), ніж зараз (менше мільярда років тому), ми можемо отримати два різних значення для постійної Хаббла. Або, можливо, різні частини Всесвіту розширюються з різною швидкістю?
Читайте також: Що вченим відомо про вік і розширенні Всесвіту?
Але якщо швидкість розширення змінилася, значить вік нашого Всесвіту зовсім не такий, як ми думаємо (вчені використовують швидкість розширення Всесвіту, щоб визначити її вік). Це, в свою чергу, означає, що у Всесвіті інший розмір, а значить час, необхідний для того, щоб щось сталося, теж буде іншим.
У будь-якому випадку постійна Хаббла є предметом гарячих суперечок в астрономічному співтоваристві. Так як нове дослідження додало ще більше питань, боротьба з невизначеністю буде довгою. Коли-небудь, звичайно, наше розуміння космосу зміниться. Але коли це станеться, космологам доведеться шукати щось ще, про що можна буде посперечатися. Що вони обов'язково зроблять.