Мы недооценивали Вселенную: новое открытие свидетельствует о существовании неизвестной силы.

Астрономы применили космический телескоп Уэбб для анализа скорости расширения Вселенной. Остается неясным, почему в настоящее время космос расширяется быстрее, чем предсказывает космологическая модель, описывающая раннюю историю Вселенной. Хотя данные телескопа Уэбб подтвердили предыдущие результаты космического телескопа Хаббл о скорости расширения космоса, одна из ключевых проблем в космологии все еще не решена. Поэтому ученые предполагают, что в ранней Вселенной существовал загадочный компонент, который может объяснить все. Исследование опубликовано в Astrophysical Journal, сообщает Space.

С конца 90-х годов прошлого века стало известно, что Вселенная расширяется с ускорением, которое вызывается не совсем понятной силой, известной как темная энергия. Скорость расширения Вселенной определяется величиной, известной как постоянная Хаббла.

Астрономы, используя телескоп Уэбб, решили проверить предыдущие данные о постоянной Хаббла, которые показали расхождения, предоставленные телескопом Хаббл. Эти расхождения в значении постоянной Хаббла связаны с тем, что различные измерения показывают разные результаты. Это явление получило название проблема Хаббла.

По словам ученых, расхождение между наблюдаемой скоростью расширения Вселенной и предсказаниями стандартной космологической модели указывает на то, что наше понимание Вселенной не полное. Астрономы не могут окончательно понять эволюцию космоса, пока не выяснят причины возникновения проблемы Хаббла. Она становится особенно заметной, если ученые исследуют космос в масштабах большого объема.

Для определения постоянной Хаббла астрономы используют расстояния до сверхновых типа 1a или переменных звезд. Эти объекты хорошо демонстрируют, как происходит расширение космоса. Ученые также применяют измерения реликтового излучения для анализа скорости расширения Вселенной на ранних этапах ее существования, чтобы предсказать, какой она должна быть в настоящее время.

Измерения постоянной Хаббла для локальной Вселенной показывают более высокое значение скорости расширения, чем предсказывает Модель Лямбда-CDM. Это стандартная космологическая модель эволюции Вселенной.

Согласно этой модели, постоянная Хаббла должна составлять примерно 68 км/с на мегапарсек. Однако данные телескопа Хаббл показывают, что это значение колеблется от 70 км/с до 76 км/с на мегапарсек, со средним значением 72,8 км/с на мегапарсек. 1 мегапарсек равен 3,26 млн световых лет, а 1 световой год равен 9,4 трлн км.

Авторы нового исследования использовали переменные звезды цефеиды, звезды, богатые углеродом, а также самые яркие звезды — красные гиганты, чтобы проверить постоянную Хаббла с помощью телескопа Уэбб.

В результате они получили самое точное значение постоянной Хаббла для локальной Вселенной и подтвердили правильность данных телескопа Хаббл. Исследование показало, что скорость расширения космоса в локальной Вселенной составляет 72,6 км/с на мегапарсек, что в целом согласуется с показателями телескопа Хаббл.

Тем не менее, в ранней Вселенной скорость расширения космоса была иной, что означает, что проблема Хаббла все еще существует. Ученые полагают, что в современную стандартную космологическую модель необходимо включить еще один компонент, который мог бы все объяснить.

Возможно, этим компонентом, загадочной силой, влияющей на расширение ранней Вселенной, является ранняя темная энергия. Она могла обеспечить неожиданно большое ускорение для расширения космоса вскоре после Большого взрыва. Хотя расхождение в значении постоянной Хаббла между ранней Вселенной и современностью может также быть объяснено необычными свойствами темной материи или наличием неизвестных частиц.