Международная группа астрономов представила наиболее точное на текущий момент измерение скорости расширения локальной Вселенной. Полученные данные не устраняют давние противоречия в космологии, а делают проблему расхождения результатов более очевидной. В исследовании принимали участие специалисты американской лаборатории NOIRLab, использовавшие массив данных наземных и космических телескопов.
Для определения темпов расширения Вселенной ученые применяют два основных подхода. Первый основан на наблюдении за объектами в ближайшем космосе: астрономы измеряют расстояния до звезд и галактик, чтобы вычислить скорость их удаления. Второй метод обращен к ранним этапам развития космоса и использует данные о реликтовом излучении. На их основе, опираясь на стандартную космологическую модель, исследователи рассчитывают теоретическую скорость расширения в современную эпоху.
Теоретически оба подхода должны давать идентичный результат, однако на практике показатели не совпадают. Наблюдения за локальной Вселенной указывают на скорость около 73 километров в секунду на мегапарсек. В то же время расчеты, базирующиеся на состоянии ранней Вселенной, дают значение около 67–68 километров. Эта разница, известная как «напряжение Хаббла», слишком велика, чтобы считать ее статистической случайностью.
Чтобы повысить точность, коллаборация H0DN объединила данные за десятилетия наблюдений в единую структуру. В отчете, опубликованном в журнале Astronomy & Astrophysics, значение постоянной Хаббла оценено в 73,50 ± 0,81 километра в секунду на мегапарсек. Точность прямых измерений расширения локальной Вселенной впервые достигла уровня одного процента.
В ходе работы исследователи сформировали сеть расстояний, объединив несколько независимых методов. Анализ включал наблюдения за цефеидами, красными гигантами, сверхновыми типа Ia и отдельными типами галактик. Использование данных обсерваторий Серро-Тололо в Чили и Китт-Пик в Аризоне в сочетании с космическими телескопами позволило перекрестно проверить результаты. Исключение любого из методов из общего массива данных не меняло итоговый показатель.
Стабильность цифр указывает на то, что проблема может заключаться не в погрешности инструментов, а в самой стандартной космологической модели. Если темпы расширения действительно различаются, науке потребуется пересмотреть фундаментальные представления об эволюции космоса. Возможные объяснения могут включать неизвестные свойства темной энергии, существование новых элементарных частиц или необходимость корректировки теории гравитации.
Созданная учеными открытая база данных станет основой для дальнейших наблюдений. В ближайшие годы новые обсерватории предоставят еще более детальные сведения, которые помогут определить, является ли «напряжение Хаббла» признаком новой физики за пределами существующих теорий.
