Scienty

Фото: img.freepik.com

В космологии уже более десяти лет существует необъяснимое противоречие, получившее название «проблема напряжения Хаббла». Два наиболее точных способа определения скорости расширения Вселенной демонстрируют различные показатели. Расчеты, основанные на наблюдениях за близкими звездами и вспышками сверхновых, указывают на скорость примерно 73 км/с/Мпк. В то же время, информация, полученная при изучении реликтового излучения – слабого свечения, оставшегося после Большого взрыва, свидетельствует о более медленном расширении, составляющем около 67 км/с/Мпк. Если это расхождение является подлинным, а не результатом ошибки, то оно может указывать на неполноту наших знаний о структуре Вселенной.

Международная группа астрономов предложила новый подход к решению этой задачи, используя метод гравитационного линзирования с временной задержкой. Ученые проанализировали восемь систем, в которых массивная галактика, расположенная ближе к наблюдателю, искажает гравитацией свет от более удаленного квазара, формируя несколько его изображений. Изменения в яркости квазара проявляются в этих изображениях с незначительными временными сдвигами, обусловленными длиной пути, пройденного светом.

Тщательное определение указанных задержек, в сочетании с изучением распределения массы в линзирующих галактиках, основанном на данных телескопов, включая космический телескоп Джеймса Уэбба, позволило определить постоянную Хаббла без использования традиционного подхода, основанного на калибровке по последовательности «дистанционных маяков». Предложенный метод, исключающий накопление ошибок при калибровке, предоставил результат, подтверждающий более высокую скорость расширения — приблизительно 73 километров в секунду на мегапарсек. Полученные данные соответствуют наблюдениям за ближайшей Вселенной и подчёркивают вероятность того, что расхождение в значениях постоянной Хаббла может свидетельствовать о необходимости разработки новых физических моделей, например, с учётом неизвестных форм энергии или иного поведения Вселенной в прошлом.

Авторы исследования акцентируют внимание на том, что работа над ним продолжается. В настоящее время точность измерений составляет приблизительно 4,5%, и для окончательного подтверждения аномалии требуется достижение значения 1-2%. Наибольшую погрешность вносят модели, описывающие распределение массы в галактиках-линзах, а также ограниченный объем выборки. В дальнейшем планируется расширить число рассматриваемых систем гравитационного линзирования и использовать потенциал новых телескопов для повышения точности, что в перспективе может повлечь за собой пересмотр общепринятой космологической модели.

Исследование в журнале Astronomy & Astrophysics.