Вчора галактики прискорювалися, а сьогодні вже сповільнюються

 

Нове дослідження, проведене вченими з Університету Йонсей у Сеулі, Корея, ставить під сумнів давню теорію про те, що темна енергія віддаляє далекі галактики дедалі швидше; натомість воно не показує жодних ознак прискорення Всесвіту. Якщо результати будуть підтверджені, це може відкрити абсолютно нову главу в пошуках вчених розкрити справжню природу темної енергії, вирішити проблему «напруження Хаббла» та зрозуміти минуле та майбутнє Всесвіту.

Протягом останніх трьох десятиліть астрономи широко вважали, що Всесвіт розширюється з дедалі більшою швидкістю, що зумовлено невидимим явищем, яке називається темною енергією та діє як свого роду антигравітація.

Цей висновок, заснований на вимірюваннях відстані до далеких галактик за допомогою наднових типу Ia, приніс Нобелівську премію з фізики 2011 року.

Однак професор Янг-Вук Лі з Університету Йонсей та його колеги тепер висунули нові докази того, що наднові типу Ia, які довго вважалися «стандартними свічками» Всесвіту, насправді сильно впливає вік їхніх зірок-попередників.

«Наше дослідження показує, що Всесвіт уже вступив у фазу уповільненого розширення в сучасну епоху, і що темна енергія еволюціонує з часом набагато швидше, ніж вважалося раніше», — сказав професор Лі.

«Якщо ці результати підтвердяться, це ознаменує собою значну зміну парадигми в космології з моменту відкриття темної енергії 27 років тому».

Навіть після стандартизації світності, наднові з молодших зоряних популяцій систематично виглядають слабшими, тоді як зі старіших популяцій — яскравішими.

Ґрунтуючись на набагато більшій вибірці галактик-господарів із 300, астрономи підтвердили цей ефект з надзвичайно високою значущістю (99,999% достовірності), що свідчить про те, що затемнення далеких наднових виникає не лише через космологічні ефекти, але й через ефекти зоряної астрофізики.

Коли це систематичне зміщення було виправлено, дані про наднову більше не відповідали стандартній космологічній моделі ΛCDM з космологічною постійною.

Натомість, вона набагато краще узгоджувалася з новою моделлю, яку підтримує проект Темного енергійного спектроскопічного приладу (DESI), отриманої на основі даних баріонних акустичних коливань (BAO) та космічного мікрохвильового фону (CMB).

Скориговані дані про наднову та результати лише BAO+CMB вказують на те, що темна енергія послаблюється та значно еволюціонує з часом.

Що ще важливіше, коли скориговані дані наднових були поєднані з результатами BAO та CMB, стандартна модель ΛCDM була виключена з переважаючою вагомістю.

Найдивовижніше те, що цей сукупний аналіз показує, що Всесвіт сьогодні не прискорюється, як вважалося раніше, а вже перейшов у стан уповільненого розширення.

«У проєкті DESI ключові результати були отримані шляхом поєднання нескоригованих даних наднових з вимірюваннями баріонних акустичних коливань, що призвело до висновку, що хоча Всесвіт сповільнюватиметься в майбутньому, він все ще прискорюється зараз», – сказав професор Лі.

«Натомість, наш аналіз, який застосовує корекцію вікового зміщення, показує, що Всесвіт вже сьогодні вступив у фазу уповільнення».

«Примітно, що це узгоджується з незалежними прогнозами, отриманими на основі аналізів лише BAO або BAO+CMB, хоча цьому факту досі приділялося мало уваги».

Щоб додатково підтвердити свої результати, дослідники зараз проводять тест без еволюції, в якому використовуються лише наднові з молодих галактик-однолітків у всьому діапазоні червоного зміщення.

Перші результати вже підтверджують їхній головний висновок. Розширення Всесвіту може сповільнюватися, а не прискорюватися.

«Протягом наступних п’яти років, коли обсерваторія Віри К. Рубін виявить понад 20 000 нових галактик, що містять наднові, точні вимірювання віку дозволять провести набагато надійнішу та остаточну перевірку космології наднових», – сказав професор Чул Чунг з Університету Йонсей. https://is.gd/f2ryHV