Вселената се разширява толкова бързо, че може да се нуждаем от нова физика, за да я обясним

Pin
Send
Share
Send

Това е наземен телескоп на Големия Магеланов облак, спътникова галактика на нашия Млечен път. Вмъкнатото изображение, направено от космическия телескоп Хъбъл, разкрива един от многото звездни клъстери, разпръснати из галактиката джудже.

(Изображение: © НАСА, ЕКА, Адам Риес и изследване на цифровизираното небе на Паломар)

Вселената се разширява по-бързо от очакваното, което предполага, че астрономите може да трябва да включат някаква нова физика в своите теории за това как работи космосът, съобщава ново проучване.

Преразгледаната степен на разширение е с около 10% по-бърза от тази, предвидена от наблюденията на траекторията на Вселената малко след Голям взрив, според новите изследвания. Изследването също значително намалява вероятността това несъответствие да е съвпадение, от 1 на 3 000 до само 1 на 100 000.

„Това несъответствие се разраства и сега достигна точка, която наистина е невъзможно да се отхвърли като флуид“, водещият автор на изследването Адам Риес, професор по физика и астрономия в университета „Джонс Хопкинс“ в Балтимор, се казва в изявление.

"Това не е това, което очаквахме", казва Риес, който през 2011 г. спечели Нобеловата награда за физика (заедно с Брайън Шмит и Саул Перлмутер), за да покаже в края на 90-те, че разширяването на Вселената се ускорява. Не е ясно какво движи това изненадващо ускорение, но много астрономи се позовават на тайнствена, отблъскваща сила, наречена тъмна енергия.

В новото проучване Риес и неговите колеги използваха Космически телескоп Хъбъл да проучи 70 променливи звезди на Цефеид в Големия Магеланов облак (LMC), една от спътниковите галактики на Млечния път. Променливите на цефеид се затъмняват и изсветляват с предвидими скорости и следователно са "стандартни свещи", които позволяват на астрономите да изчисляват разстоянията.

(Друг вид стандартна свещ, звездните експлозии, известни като Supernovae от тип 1a, позволяват на учените да измерват разстояния още по-далеч в космоса. Изследванията на Риес, Шмид и Перлмутер за свръхновите тип 1а доведоха до тяхното откриване с Нобел.)

Риес и неговият екип също включиха наблюдения, направени от проекта Araucaria, сътрудничество с изследователи в Съединените щати, Европа и Чили, които проучиха различни LMC двоични звездни системи, отбелязвайки затъмняването, което се случи, когато една звезда премина пред съседа си. Тази работа предостави допълнителни измервания на разстоянието, като помогна на изследователския екип да подобри разбирането си за вътрешната яркост на цефеидите.

Изследователите използваха цялата тази информация за изчисляване на скоростта на разширяване на Вселената, стойност, известна като Константа на Хъбъл, след американския астроном Едвин Хъбъл. Новото число е около 46,0 мили (74,03 километра) в секунда на мегапарсек; един мегапарсек е приблизително 3,26 милиона светлинни години.

Несигурността, свързана с това число, е само 1,9%, казват изследователите. Това е най-ниската стойност на несигурността към днешна дата, изчислена по този подход - от около 10% през 2001 г. и 5% през 2009 г.

За разлика от тях „очакваната“ степен на разширение е около 41,9 мили (67,4 км) в секунда на мегапарсек, Този прогнозен темп се базира на наблюдения, направени от европейския спътник Planck космически микровълнов фон - светлината, останала от Големия взрив, създал Вселената преди 13,82 милиарда години.

"Това не са само два експеримента, които не са съгласни. Ние измерваме нещо коренно различно", каза Риес.

"Едното е измерване на това колко бързо се разширява Вселената днес, както виждаме. Другото е прогноза, основаваща се на физиката на ранната Вселена и на измерванията на това колко бързо трябва да се разширява", добави той. "Ако тези стойности не са съгласни, става много голяма вероятността да пропуснем нещо в космологичния модел, който свързва двете епохи."

Новото проучване е публикувано днес (25 април) през The Astrophysical Journal, Можете да го прочетете безплатно в онлайн сайта за предпечат arXiv.org.

  • Нашата разширяваща се Вселена: епоха, история и други факти
  • Хъбъл в снимки: Най-добрите снимки на астрономите (снимки)
  • Видове променливи звезди: цефеидна, пулсираща и катаклизна

Книгата на Майк Уол за търсенето на извънземен живот, "Навън"(Grand Central Publishing, 2018; илюстрирано от Карл Тейт), вече е аут. Следвайте го в Twitter @michaeldwall, Следвайте ни в Twitter @Spacedotcom или Facebook

Pin
Send
Share
Send