- 12,454
- 18
- 8 Ноя 2022
Последние открытия вызывают больше вопросов, чем ответов.
Недавно опубликованное исследование, проведённое с использованием данных космического телескопа Джеймса Уэбба, добавило новые детали в продолжающуюся дискуссию о скорости расширения Вселенной, известную как «напряжение Хаббла». Этот спор, продолжающийся уже десятилетия, ставит под сомнение наше понимание законов физики и, возможно, указывает на недостающие элементы в теоретической модели Вселенной.
Почти сто лет назад американский астроном Эдвин Хаббл обнаружил, что Вселенная расширяется, и определил скорость этого расширения, которая стала известна как постоянная Хаббла (H₀). Однако с тех пор учёные столкнулись с тем, что современные измерения H₀ расходятся с теоретическими предсказаниями, что и привело к возникновению так называемого «напряжения Хаббла». Это расхождение вызвало множество дискуссий и спекуляций, предполагающих, что наше понимание Вселенной может быть неполным.
Две ведущие исследовательские группы возглавляют усилия по измерению H₀. Первая, под руководством лауреата Нобелевской премии Адама Рисса из Университета Джонса Хопкинса, Для просмотра ссылки Войдиили Зарегистрируйся , что их результаты показывают значение H₀ примерно на 8% выше теоретического предсказания. Это означает, что Вселенная расширяется быстрее, чем должна, согласно стандартной модели. Это несоответствие породило теорию о том, что во Вселенной может существовать нечто, ускоряющее её расширение — некая неизвестная составляющая или эффект.
С другой стороны, команда под руководством Венди Фридман из Чикагского университета настойчиво утверждает, что необходимы более точные и чистые измерения. Её группа регулярно Для просмотра ссылки Войдиили Зарегистрируйся значения H₀, которые ближе к теоретическим предсказаниям, что ставит под сомнение существование самого напряжения Хаббла.
С появлением телескопа Джеймса Уэбба в 2022 году научное сообщество с нетерпением ждало анализа Фридман, который использует наблюдения трёх типов звёзд для измерения H₀. Этот анализ должен был подтвердить или опровергнуть существование напряжения Хаббла. Недавно опубликованные результаты показали, что два типа звёзд дали значения H₀, которые совпадают с теорией, в то время как третий тип звёзд, используемый также командой Рисса, подтвердил более высокое значение, вновь оживив спор.
Фридман считает, что расхождения между результатами, полученными разными методами, говорят скорее о наличии систематической ошибки в одном из них, чем о фундаментальных проблемах в самой физике. Хотя результаты её исследования ещё не прошли формальное рецензирование, они уже привлекли внимание научного сообщества. Нобелевский лауреат Саул Перлмуттер из Калифорнийского университета в Беркли отметил, что нынешние данные указывают на существование «внутреннего напряжения» в методах измерения на основе звёзд, и именно на это следует сосредоточить внимание.
Процесс исследований, предшествующий публикации, был полон драматических моментов. Первоначально Фридман и её команда полагали, что их анализ устранил напряжение Хаббла, но последующий пересмотр данных вернул проблему на повестку дня. В марте 2024 года команда Фридман провела тщательный внутренний анализ, разделив данные на три группы, каждая из которых использовала один из методов измерения расстояний до галактик. Первоначальные результаты показали схожие значения H₀, близкие к теоретическому предсказанию, что казалось окончательным решением проблемы. Однако последующий анализ выявил ошибки, что привело к возвращению напряжения Хаббла.
Один из методов, использующих звёзды типа JAGB (углеродно-богатые гигантские звёзды), дал результат, почти совпадающий с теоретическим предсказанием, — 67,96 км/с на мегапарсек, что укрепляет стандартную модель космологии. Другой метод, основанный на звёздах типа TRGB (красные гиганты на конце ветви), показал значение 69,85 км/с на мегапарсек, что также ослабляет напряжение Хаббла. Однако метод Цефеид, используемый Риссом, дал значение 72,05 км/с на мегапарсек, что снова указывает на существование разногласий.
Фридман подчёркивает, что полученные значения H₀ с использованием Цефеид зависят от множества факторов, включая состав звёзд и их окружение. Пыль в дисках галактик, где обитают Цефеиды, может затемнять их свет, и хотя инфракрасные данные от телескопа Уэбба могут проникнуть сквозь эту пыль, для точной коррекции требуются дополнительные данные, что добавляет неопределённости в результаты.
Дополнительной сложностью стало то, что 11 изученных галактик, ближайших к Земле и содержащих все четыре типа объектов (JAGB, TRGB, Цефеиды и сверхновые), показали, что их сверхновые звёзды были ярче, чем аналогичные объекты в более далёких галактиках. Это ещё одна загадка, которую необходимо решить, и которая также влияет на расчёты H₀.
Несмотря на продолжающиеся споры, астрономы надеются, что в ближайшие годы новые наблюдения с телескопа Джеймса Уэбба помогут найти окончательный ответ. Например, использование эффекта гравитационного линзирования, когда массивные скопления галактик искажают свет от объектов за ними, может дать дополнительные данные для измерения H₀.
Существует также метод, основанный на измерении «зернистости» изображения галактики, которое связано с её расстоянием: более близкие галактики выглядят «более зернистыми» из-за разрешения звёзд, тогда как более удалённые — более гладкими. Эти и другие методы, поддерживаемые новыми данными, могут помочь разрешить напряжение Хаббла.
Хотя окончательный ответ на вопрос о существовании напряжения Хаббла остаётся неопределённым, учёные уверены, что решение этой загадки близко. Как отметила Фридман, «с улучшением данных эта проблема будет решена, и, думаю, это произойдёт довольно скоро».
Недавно опубликованное исследование, проведённое с использованием данных космического телескопа Джеймса Уэбба, добавило новые детали в продолжающуюся дискуссию о скорости расширения Вселенной, известную как «напряжение Хаббла». Этот спор, продолжающийся уже десятилетия, ставит под сомнение наше понимание законов физики и, возможно, указывает на недостающие элементы в теоретической модели Вселенной.
Почти сто лет назад американский астроном Эдвин Хаббл обнаружил, что Вселенная расширяется, и определил скорость этого расширения, которая стала известна как постоянная Хаббла (H₀). Однако с тех пор учёные столкнулись с тем, что современные измерения H₀ расходятся с теоретическими предсказаниями, что и привело к возникновению так называемого «напряжения Хаббла». Это расхождение вызвало множество дискуссий и спекуляций, предполагающих, что наше понимание Вселенной может быть неполным.
Две ведущие исследовательские группы возглавляют усилия по измерению H₀. Первая, под руководством лауреата Нобелевской премии Адама Рисса из Университета Джонса Хопкинса, Для просмотра ссылки Войди
С другой стороны, команда под руководством Венди Фридман из Чикагского университета настойчиво утверждает, что необходимы более точные и чистые измерения. Её группа регулярно Для просмотра ссылки Войди
С появлением телескопа Джеймса Уэбба в 2022 году научное сообщество с нетерпением ждало анализа Фридман, который использует наблюдения трёх типов звёзд для измерения H₀. Этот анализ должен был подтвердить или опровергнуть существование напряжения Хаббла. Недавно опубликованные результаты показали, что два типа звёзд дали значения H₀, которые совпадают с теорией, в то время как третий тип звёзд, используемый также командой Рисса, подтвердил более высокое значение, вновь оживив спор.
Фридман считает, что расхождения между результатами, полученными разными методами, говорят скорее о наличии систематической ошибки в одном из них, чем о фундаментальных проблемах в самой физике. Хотя результаты её исследования ещё не прошли формальное рецензирование, они уже привлекли внимание научного сообщества. Нобелевский лауреат Саул Перлмуттер из Калифорнийского университета в Беркли отметил, что нынешние данные указывают на существование «внутреннего напряжения» в методах измерения на основе звёзд, и именно на это следует сосредоточить внимание.
Процесс исследований, предшествующий публикации, был полон драматических моментов. Первоначально Фридман и её команда полагали, что их анализ устранил напряжение Хаббла, но последующий пересмотр данных вернул проблему на повестку дня. В марте 2024 года команда Фридман провела тщательный внутренний анализ, разделив данные на три группы, каждая из которых использовала один из методов измерения расстояний до галактик. Первоначальные результаты показали схожие значения H₀, близкие к теоретическому предсказанию, что казалось окончательным решением проблемы. Однако последующий анализ выявил ошибки, что привело к возвращению напряжения Хаббла.
Один из методов, использующих звёзды типа JAGB (углеродно-богатые гигантские звёзды), дал результат, почти совпадающий с теоретическим предсказанием, — 67,96 км/с на мегапарсек, что укрепляет стандартную модель космологии. Другой метод, основанный на звёздах типа TRGB (красные гиганты на конце ветви), показал значение 69,85 км/с на мегапарсек, что также ослабляет напряжение Хаббла. Однако метод Цефеид, используемый Риссом, дал значение 72,05 км/с на мегапарсек, что снова указывает на существование разногласий.
Фридман подчёркивает, что полученные значения H₀ с использованием Цефеид зависят от множества факторов, включая состав звёзд и их окружение. Пыль в дисках галактик, где обитают Цефеиды, может затемнять их свет, и хотя инфракрасные данные от телескопа Уэбба могут проникнуть сквозь эту пыль, для точной коррекции требуются дополнительные данные, что добавляет неопределённости в результаты.
Дополнительной сложностью стало то, что 11 изученных галактик, ближайших к Земле и содержащих все четыре типа объектов (JAGB, TRGB, Цефеиды и сверхновые), показали, что их сверхновые звёзды были ярче, чем аналогичные объекты в более далёких галактиках. Это ещё одна загадка, которую необходимо решить, и которая также влияет на расчёты H₀.
Несмотря на продолжающиеся споры, астрономы надеются, что в ближайшие годы новые наблюдения с телескопа Джеймса Уэбба помогут найти окончательный ответ. Например, использование эффекта гравитационного линзирования, когда массивные скопления галактик искажают свет от объектов за ними, может дать дополнительные данные для измерения H₀.
Существует также метод, основанный на измерении «зернистости» изображения галактики, которое связано с её расстоянием: более близкие галактики выглядят «более зернистыми» из-за разрешения звёзд, тогда как более удалённые — более гладкими. Эти и другие методы, поддерживаемые новыми данными, могут помочь разрешить напряжение Хаббла.
Хотя окончательный ответ на вопрос о существовании напряжения Хаббла остаётся неопределённым, учёные уверены, что решение этой загадки близко. Как отметила Фридман, «с улучшением данных эта проблема будет решена, и, думаю, это произойдёт довольно скоро».
- Источник новости
- www.securitylab.ru
