Недавно открытые расхождения в реальной и прогнозируемой скорости расширения Вселенной можно объяснить тем, что свойства темной энергии постоянно менялись с момента Большого Взрыва, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.
"Замеры скорости расширения Вселенной сейчас и во времена Большого Взрыва дают большие расхождения в темпах ее роста. Эти несостыковки можно объяснить тем, что свойства темной материи менялись по мере расширения мироздания", — заявил Дэниел Айзенштейн (Daniel Eisenstein) из Гарвард-Смитсоновского астрофического центра в Кембридже (США).
Еще в 1929 году знаменитый астроном Эдвин Хаббл доказал, что наша Вселенная не стоит на месте, а постепенно расширяется, наблюдая за движением далеких от нас галактик. В конце 20 века астрофизики обнаружили, наблюдая за сверхновыми первого типа, что она расширяется не с постоянной скоростью, а с ускорением. Причиной этого, как сегодня считают ученые, является "темная энергия" – загадочная субстанция, действующая на материю как своеобразная "антигравитация".
В июне прошлого года, нобелевский лауреат Адам Рисс (Adam Reiss) и его коллеги, открывшие этот феномен, вычислили точную скорость расширения Вселенной сегодня, используя переменные звезды-цефеиды в соседних галактиках, расстояние до которых можно вычислить со сверхвысокой точностью.
Это уточнение дало крайне неожиданный результат – оказалось, что две галактики, разделенные расстоянием примерно в 3 миллиона световых лет, разлетаются со скоростью около 73 километров в секунду. Подобная цифра заметно выше, чем показывают данные, полученные при помощи орбитальных телескопов WMAP и Planck – 69 километров в секунду, и ее невозможно объяснить при помощи имеющихся у нас представлений о природе темной энергии и механизме рождения Вселенной.
Айзенштейн и его коллеги, участвующие в анализе данных проекта BOSS, направленного на поиски следов Большого Взрыва в распределении галактик по Вселенной, предполагают, что эти расхождения связаны с тем, что темная энергия не является постоянной величиной, как предполагали Эйнштейн в его знаменитой "блестящей ошибке" и считают ученые сегодня.
Они пришли к такому выводу, сравнивая положение и скорость движения галактик в прошлом и в будущем, вычисленные при помощи данных WMAP и Plank, с теми значениями, которые реально наблюдаются сегодня или предсказываются по данным, собранным при наблюдениях за сверхновыми и положением далеких "звездных мегаполисов".
Анализируя расхождения между этими предсказаниями и реальностью, ученые заметили, что их можно ликвидировать в том случае, если темная энергия не существовала в первые мгновения жизни Вселенной, затем резко стала очень сильной и постепенно теряла свои "антигравитационные" свойства по мере приближения к тому времени, в котором мы живем сегодня.
На текущий момент времени, как признает Айзенштейн, у астрономов пока не хватает данных для того, чтобы говорить об этом наверняка – статистическая достоверность этого открытия составляет 3,5 сигма, что соответствует вероятности возникновения случайного совпадения в данных в одном из двух тысяч случаев.
Это очень высокий показатель, но его нужно довести до уровня в 5 сигма, одна ошибка на 3,5 миллиона попыток, для того, чтобы его признали остальные ученые. Данные, необходимые для этого, будут получены в конце 2019 года, когда начнет свою работу инструмент DESI, способный составить трехмерную карту Вселенной и уточнить положение многих галактик, чьи позиции анализировали Айзенштейн и его коллеги.