Напряжение Хаббла может быть ошибкой

Астрономия

Новые измерения, проведенные с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), намекают на то, что проблемы «напряжения Хаббла» не существует.

Долгое время астрономы фиксировали, что Вселенная расширяется с разной скоростью в зависимости от того, куда они смотрят. Это несоответствие называется напряжением Хаббла и его не может объяснить ни одна из существующих теорий.

Согласно новому исследованию, этой проблемы вообще может не быть, так как напряжение Хаббла, возможно, возникло из-за ошибки измерения.

"Наши результаты согласуются со стандартной моделью. Но они не исключают, что здесь тоже есть напряженность", - рассказывает ведущий автор исследования Венди Фридман, астрофизик из Чикагского университета (США).

Напряжение Хаббла Постоянная Хаббла, названная в честь американского астронома Эдвина Хаббла, является одним из ключевых параметров космологии, определяющим скорость расширения Вселенной. Это значение, выражаемое в километрах в секунду на мегапарсек (км/с/Мпк), показывает, насколько быстро удаляются друг от друга галактики по мере расширения Вселенной. В настоящее время, несмотря на развитие астрономических инструментов и методов, ученые сталкиваются с парадоксом – два основных метода определения постоянной Хаббла дают противоречивые результаты.

Первый метод, использующий данные космического микроволнового фона (CMB), позволяет "заглянуть" в раннюю Вселенную, всего через 380 000 лет после Большого Взрыва. Основываясь на этом методе космологи вывели значение постоянной Хаббла - 67 км/с/Мпк. Это значение согласуется с моделью ΛCDM (лямбда-CDM), которая описывает стандартную модель космологии, включающую темную энергию и холодную темную материю.

Второй метод, основанный на изучении близких галактик, использует "космическую лестницу расстояний", которая базируется на цефеидах – переменных звездах с известной зависимостью между периодом пульсации и светимостью. Чем ярче цефеида, тем медленнее она пульсирует. Измеряя период пульсации цефеиды, астрономы могут определить ее истинную светимость и, сравнивая ее с наблюдаемой яркостью, вычислить расстояние до звезды. Результаты этого метода дают значение постоянной Хаббла около 73,2 км/с/Мпк, что заметно выше, чем значение, полученное из данных CMB.

В новом исследовании ученые попытались найти систематическую ошибку при изучении скопления цефеид, чтобы попытаться разрешить напряженность. С помощью JWST они исследовали 11 близлежащих галактик, содержащих сверхновые типа Ia, измерив их расстояния и привязав их к трем независимым уровням расстояний с присущей им яркостью в схожих областях неба: цефеидам и двум другим стандартным звездам-свечам типа красного гиганта - TRGB и JAGB.

Их результаты озадачили. Звезды TRGB и JAGB показали постоянные Хаббла 69,85 км/с/Мпк и 67,96 км/с/Мпк соответственно. Но скорость движения Цефеид составила 72,04 км/с/Мпк. Это возможный намек на то, что измерения цефеид могли содержать какую-то ошибку.

Тем не менее не все ученые согласны с выводами исследования. Несоответствие результатов может быть связано с тем, что выборка была слишком маленькой.