Астрономи наближаються до вирішення однієї з найбільших загадок космології: розбіжності в оцінках швидкості розширення Всесвіту. Два недавніх дослідження показують, що швидкість розширення в нашій космічній околиці може бути “повільніша”, ніж вважалося раніше, що потенційно послабить так звану “напругу Хаббла”. Ця напруга виникає через те, що різні методи виміру дають суперечливі значення для постійного Хаббла — швидкості розширення Всесвіту — і його дозвіл може означати, що наше розуміння космосу неповне.
Постійна Хаббла: Космічний Еталон
Постійна Хаббла, названа на честь Едвіна Хаббла, визначає швидкість розширення Всесвіту. Однак спостереження ближнього Всесвіту з використанням таких методів, як наднові типу Ia, дають більш високе значення (близько 73 км/с/Мпк), ніж ті, що отримані при вивченні космічного мікрохвильового фону (КМФ) післясвічення Великого вибуху (близько 68 км/с/Мпк). Ця невідповідність – це не просто незначна розбіжність; воно вказує на фундаментальну прогалину в нашому розумінні складу та еволюції Всесвіту.
Новий Підхід: Динаміка Груп Галактик
Найновіші дослідження пропонують третій, незалежний спосіб виміру розширення. Замість покладатися на наднові або КМФ, вчені проаналізували рух галактик у двох найближчих групах: Центавр А і M81. Ці групи опинилися в боротьбі між гравітацією (що стягує галактики разом) і розширенням простору (що їх розсуває). Вивчаючи ці рухи, дослідники можуть визначити локальну швидкість розширення.
Обидва дослідження показали значення постійної Хаббла приблизно 64 км/с/Мпк ближче до значення, отриманого з КМФ, ніж попередні локальні вимірювання. Це говорить про те, що напруга може бути пов’язана зі зміщеннями вимірів, а не відсутньою фізикою.
Темна Матерія та Гало: Переосмислення Космічних Структур
Ці висновки ставлять під сумнів припущення про розподіл темної матерії. Моделювання передбачає, що групи галактик занурені в масивні гало темної матерії, що надають сильний гравітаційний вплив. Однак нові дані показують, що ці гало можуть бути не такими домінуючими, як раніше. Спостережувані рухи вказують на те, що яскраві центральні галактики в цих групах пояснюють більшу частину гравітаційного ефекту, а не навколишнє гало темної матерії.
Що це означає для майбутнього
Дослідницька група виявила, що дві найбільші галактики групи Центавр А, Центавр А та M83 поводяться як подвійна система. Група M81 вже давно відома своєю подвійною структурою (M81 та M82). Орієнтація цих груп також має роль: група M81 нахилена на 34 градуси щодо свого оточення.
“Цей метод може означати, що нам не потрібно додавати нові інгредієнти в наш космічний рецепт. Ми можемо дозволити напругу за допомогою інструментів, які ми вже маємо.”
Хоча це й багатообіцяюче, ця техніка була застосована тільки до двох груп галактик. Потрібні подальші дослідження. Майбутні спостереження за допомогою таких телескопів, як 4-метровий мультиоб’єктний спектроскопічний телескоп (4MOST), розширять це дослідження на більший регіон Всесвіту, потенційно зміцнивши ці висновки і уточнивши наше розуміння постійної Хаббла.
Насамкінець, ці нові виміри пропонують потенційно простіше вирішення проблеми напруги Хаббла — рішення, яке не обов’язково вимагає залучення екзотичної нової фізики. Всесвіт може розширюватися повільніше, ніж ми думали, і наші поточні моделі можуть бути ближчими до завершеності, ніж вважалося раніше.
