DigitalArtSpace

Возможно, расширение Вселенной прекратило своё ускорение и перешло к более медленному темпу. К такому заключению пришла международная группа астрономов во главе с профессором Ён-Уком Ли (Young-Wook Lee) из Университета Ёнсе (Южная Корея). В ходе исследования ученые не выявили убедительных доказательств того, что космическое расширение продолжает ускоряться, и представили доводы в пользу ослабления темной энергии с течением времени. Подтверждение этого результата потребует пересмотра основополагающих положений современной космологии, включая понимание темной энергии и прогнозов будущего Вселенной, а также может способствовать разрешению так называемого «напряжения Хаббла» — расхождения в измерениях постоянной Хаббла, полученных различными способами.

На протяжении последних десятилетий формирование представления о Вселенной основывалось на изучении вспышек сверхновых типа Ia, которые долгое время считались точными «стандартными свечами», позволяющими измерять расстояния до галактик. В конце 1990-х годов анализ их видимой яркости привел к заключению, что скорость удаления галактик возрастает из-за действия тёмной энергии – явления, подобного антигравитации. Это открытие стало краеугольным камнем современной ΛCDM-модели, в которой тёмная энергия рассматривается как величина, не зависящая от времени, и удостоено Нобелевской премии по физике в 2011 году. Новое исследование предлагает пересмотреть интерпретацию этого вывода, не опровергая при этом сами наблюдения.

Исследователи из Университета Ёнсе установили, что светимость сверхновых типа Ia в значительной степени определяется возрастом звёздных скоплений, в которых они формируются. Даже после применения стандартных методов калибровки яркости было замечено, что взрывы в более молодых звёздных системах происходят слабее, а в более старых — ярче. На основе анализа данных о 300 галактик, содержащих сверхновые, авторы получили статистически подтвержденный результат: влияние возраста предшественников установлено с уровнем достоверности 99,999%. Это указывает на то, что часть эффекта ослабления, который ранее связывали с ускоренным расширением, на самом деле может быть обусловлена различиями в составе и эволюции звёздных популяций, а не изменением скорости расширения Вселенной.

Учитывая такое возрастное смещение, скорректированные данные, полученные при изучении сверхновых, перестали соответствовать общепринятой ΛCDM-модели, предполагающей постоянную тёмную энергию. Вместо этого они лучше согласуются с альтернативным описанием, подтверждаемым результатами проекта Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). Данное описание основано на измерениях барионных акустических осцилляций — «ископаемых» звуковых волн ранней Вселенной — и на данных, полученных при изучении космического микроволнового фона (CMB). И BAO, и CMB в этой интерпретации свидетельствуют о том, что тёмная энергия не является постоянной: её влияние со временем уменьшается. В результате совместного анализа скорректированных данных по сверхновым, измерений BAO и наблюдений CMB исследователи получили согласованную картину: нынешнее состояние Вселенной лучше описывается как фаза замедленного, а не ускоренного расширения.

Сопоставление с результатами, полученными в рамках DESI, имеет принципиальное значение. В DESI наиболее важные результаты были получены при объединении данных о сверхновых, не скорректированных с учётом возрастного эффекта, и измерений барионных акустических осцилляций. Данный метод позволил сделать вывод о том, что в отдалённом будущем расширение Вселенной начнёт замедляться, однако в настоящее время оно всё ещё ускоряется. Анализ, проведённый командой Ён-Ука Ли, демонстрирует иную картину: при учёте возрастного смещения яркости сверхновых можно заключить, что Вселенная уже находится в фазе замедленного расширения. Заслуживает внимания тот факт, что это соответствует независимым оценкам, основанным исключительно на данных BAO или на совместном анализе BAO и CMB, хотя до сих пор этому совпадению не уделялось должного внимания.

Чтобы подтвердить свои выводы, исследователи используют метод, известный как «эволюционно-свободный тест». Он предполагает анализ сверхновых, расположенных в молодых, квазисинхронных галактиках, где звёздные возраста относительно однородны в пределах всего диапазона красных смещений. Такой подход позволяет снизить влияние различий в звёздных популяциях и проверить, остаётся ли новая модель космического расширения верной без применения сложных поправок. Предварительные результаты этого теста уже подтверждают ключевое положение работы, заключающееся в расхождении между прежней трактовкой данных и уменьшением величины тёмной энергии.

Важную роль в дальнейшей проверке гипотезы сыграют новые наблюдательные проекты. Чилианская обсерватория имени Веры Рубин, оборудованная одной из самых мощных цифровых камер в мире и уже приступившая к научным наблюдениям, в ближайшие годы должна выявить свыше 20 000 галактик, в которых произойдут новые сверхновые типа Ia. По словам соавторов исследования, профессора Чхуль Чхуна (Chul Chung) и аспиранта Чунхёка Сона (Junhyuk Son), такой обширный каталог в сочетании с точными определениями возраста звёздных популяций позволит провести более жёсткие испытания космологической модели с учётом возрастного смещения. Одновременно проект DESI продолжит совершенствовать данные по барионным акустическим осцилляциям, обеспечивая независимую проверку сценариев эволюции тёмной энергии.

Исследования, проведённые коллективом Университета Ёнсе, не опровергают полностью существующие космологические представления, однако предлагают физически обоснованное объяснение того, как незначительные эффекты в астрофизике сверхновых способны изменять заключения относительно будущего Вселенной. В условиях продолжающихся поисков понимания природы тёмной энергии и устранения противоречий между различными космологическими параметрами, новая интерпретация предоставляет конкретные, поддающиеся экспериментальной проверке предсказания.

Похожие статьи

Новый алгоритм Дарвина-Гёделя учит искусственный интеллект самостоятельно программировать.

В США производят эффективные процессоры: тайванские чипы TSMC возвращаются на родину для завершения производства.

В продаже — новая Lada Granta с увеличенным дорожным просветом

Новые модели Kia могут появиться на российском рынке.

Недорогой аналог Toyota Camry с пробегом более 2000 км завоевал популярность

Рамный внедорожник BAW 212 T01 с мощным двигателем: «Китайский УАЗ» с комфортом.