Космический телескоп «Хаббл» помог уточнить скорость расширения Вселенной и добавил работы учёным

Три десятка лет работы орбитальной обсерватории «Хаббл» (Hubble Space Telescope) позволили с высокой точностью оценить скорость расширения нашей Вселенной. Это привело к появлению новых теорий в астрономии и физике, включая представление о тёмной энергии — неизвестной силе, расталкивающей материю во Вселенной. Казалось бы, что мы стали понимать, как устроен этот мир. Но это оказалось далеко не так.

Источник изображения: NASA

Факт расширяющейся Вселенной открыт и изучается около ста лет. Одной из задач орбитального телескопа «Хаббл» было изучение «верстовых столбов» в космосе — сначала цефеид, а затем сверхновых типа Ia. Цефеиды и сверхновые типа Ia хорошо изучены с точки зрения физики процессов, что делает их своеобразными маяками во Вселенной. Астрономы легко и с высочайшей точностью могут определить расстояние до этих объектов и создать на основе этих данных карту Вселенной в динамике.

Изучение цефеид «Хабблом» позволило к середине 90-х годов прошлого века определить постоянную Хаббла с погрешностью чуть выше 10 %. Постоянная Хаббла — это коэффициент, который даёт возможность связать расстояние до объекта во Вселенной с его скоростью. На конец 90-х это число было 72 км/с плюс-минус 8 км/с. на мегапарсек. После модернизации камер на «Хаббле» к 2010 году начались новые измерения, часть которых проводило объединение SH0ES. Группа заново проанализировала все данные «Хаббла» за более чем 1000 орбит и провела новые измерения — всего около 40 сверхновых типа Ia.

Группа SH0ES почти удвоила число «верстовых столбов» в наблюдаемой Вселенной, что позволило уточнить значение постоянной Хаббла до почти 1 % погрешности или до 73 км/с плюс-минус 1 км/с. на мегапарсек. Астрономы уверены, что ошибки быть не может и в этом есть проблема.

Дело в том, что проект «Планк» по наблюдению реликтового космического микроволнового фона, оставшегося от событий во Вселенной 13,8 миллиардов лет назад, выдаёт иное значение постоянной Хаббла в ранней Вселенной, а именно 67,5 км/с плюс-минус 0,5 км/с на мегапарсек. Обе цифры получены из наблюдаемых данных и с высокой вероятностью отображают верный результат. Это означает, что физика процессов в ранней Вселенной и нашей заметно отличается, но пока этому нет объяснения. Для учёных подобные противоречия — это самое захватывающее в науке, вызов, на который необходимо ответить силой разума.