Учёные засекли аномальное повышение скорости расширения Вселенной

Новые данные о ближайших галактиках показали локальное повышение постоянной Хаббла — величины, которая указывает на скорость разлёта галактик во Вселенной и её расширение. С постоянной Хаббла и так не всё в порядке, поскольку она имеет одно значение на заре Вселенной и другое — в нашей области пространства. Для объяснения этого введено понятие напряжённости Хаббла. Последняя работа учёных показывает, что это различие может быть ещё сильнее, а Вселенная расширяется быстрее, чем предполагалось.

Скопление Кома. Источник изображения: CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURA

Во Вселенной достаточно сложно определить расстояние до изучаемого объекта. При этом все измерения необходимо соотносить с уравнениями Эйнштейна о поведении пространства-времени. Однако учёные нашли способы обхода этих трудностей, используя своеобразные маяки в виде сверхновых, красных гигантов, цефеид и других звёзд, яркость и спектры которых одинаковы в любой точке Вселенной. На основании данных о звёздах-маяках постоянная Хаббла составляет 73,24 ± 1,74 (км/с)/Мпк. Но есть ещё реликтовое излучение и основанная на нём модель LambdaCDM, которые дают значение постоянной Хаббла 66,93 ± 0,62 (км/с)/Мпк. Разница между этими измерениями и расчётами называется напряжённостью Хаббла.

Около года назад свой первый обзор неба завершил инструмент DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument). Он собирает спектры галактик (и квазаров) на глубину до 11 млрд лет, чтобы оценить истинные расстояния между галактиками и попытаться создать фундаментальные физические ограничения для изучения тёмной энергии. Эти же данные подходят для других исследований — от подтверждения ОТО Эйнштейна до поиска проблем с постоянной Хаббла.

Группа учёных из Университета Дьюка (Duke University) под руководством физика Дэна Сколника (Dan Scolnic) использовала данные первого года наблюдений DESI для оценки расстояния до скопления Волос Вероники (скопления Кома), удалённого от нас примерно на 320 млн световых лет. Воспользовавшись данными по 13 сверхновым типа Ia, команда вычислила, что скопление находится на расстоянии 321 млн световых лет, что может быть самой точной на сегодняшний день оценкой. Это дало значение постоянной Хаббла, равное 76,5 ± 2,2 (км/с)/Мпк. Нетрудно заметить, что это выше предыдущих оценок для нашей области пространства.

Поскольку оценка постоянной Хаббла сделана для одного звёздного скопления, учёные назвали обнаруженную аномалию в напряжённости Хаббла локальной, но не исключили, что постоянная Хаббла может быть напряжена ещё сильнее, чем принято считать. Это усиливает кризис в космологии и заставляет думать, что с нашими теориями и моделями может быть что-то не так.