Новые данные о скоростях расширения Вселенной

Новый большой обзор далеких сверхновых позволил оценить содержание во Вселенной темной энергии и вычислить скорость ее расширения. Однако эти цифры не разрешили, а лишь усугубили старый парадокс космологии: результаты больше не совпадают с точными данными, полученными при наблюдениях реликтового фона.

G299 — остатки сверхновой типа Ia / ©НАСА, ЦЗК, Университет Техаса / Автор: Клоэлия Антрониус.

Для оценки космических расстояний используют стандартные свечи— удалённые предметы с чётко определённым светом. К примеру, сверхновые типа IaВзрывы белых карликов, перетянувших слишком много вещества от близкой звезды, связаны с термоядерными реакциями. Вспышки могут ярко светить на короткое время, превосходя по яркости целую галактику, и становятся заметны на расстояниях в миллиарды световых лет. Взрывы происходят при достижении строго определенной массы, поэтому их истинная яркость почти одинакова, а видимая зависит от расстояния. Это свойство позволяет использовать их в качестве стандартных свечей.

В конце 1990-х именно сверхновые типа Ia показали ускоряющееся расширение нашей Вселенной. Появились новые наблюдения, уточняющие скорость этого процесса. Несколько лет назад астрофизики в рамках обзора Pantheon проанализировали светимости примерно тысячи далеких сверхновых. Теперь данные обзора дополнили и расширили: новый обзор Pantheon+ включил более 1500 сверхновых на расстояниях до 10,7 миллиарда световых лет. Это позволило вновь оценить скорость расширения Вселенной, содержание в ней темной материи и энергии. опубликован в The Astrophysical Journal.

Согласно этим оценкам, 33,8% нашего мира занимают гравитирующие материя, обычная и темная. Остальные 66,2% составляют темная энергия — таинственная сущность, связанная с расширением Вселенной. Скорость этого расширения описывается… постоянной ХабблаАстрономы установили скорость расширения близкой Вселенной: 73,4 километра в секунду на мегапарсек. Другими словами, ближняя Вселенная расширяется со скоростью почти 260 тысяч километров в час на каждый мегапарсек, который равен приблизительно 3,26 световым годам. Это значение превышает предыдущие оценки, полученные при наблюдениях сверхновых.

К сожалению, эти данные не смогли разрешить известный космологический кризис, связанный с постоянной Хаббла.
Проблема в том, что результаты различных наблюдений разнятся существенно. В частности, исследования микроволнового фона Вселенной…
указываютСнижение постоянной до 66,9 километра в секунду на мегапарсек показало лишь усиление различия между результатами Pantheon+ и наблюдениями сверхновых. Отклонение достигло пяти сигм (σ), что ставит его в разряд статистически достоверных явлений, вероятность случайности которых не превышает один к миллиону. Проблема сохраняется и требует разработки новых моделей для объяснения этого различия.