Учените потвърдиха, че пространството около нас се разраства по-бързо, отколкото физиката може да обясни, въз основа на прецизни измервания на галактически куп на разстояние над 300 милиона светлинни години.

От близо век астрономите знаят, че това, което е започнало като концентрация на маса и енергия, натъпкани в ограничено пространство, сега представлява разпръснато ослепително множество от галактики, захвърлени в разширяващо се море от нищото.

Как се е получило така? Всичко зависи от физиката, която едва разбираме, от инфлационните квантови полета, преодоляващи забележително слабата гравитационна сила, от отблъскващата енергия, която е толкова загадъчна, че можем да я опишем само като тъмна, и от също толкова странната форма на привличане, която не се поддава на лесно обяснение.

Ако съберем всичко това, ще получим модел на разширяващ се космос, който е осеян сравнително равномерно с бавни струпвания на материя – видими и невидими - които се раздалечават предсказуемо с приблизителна скорост, известна като константата на Хъбъл.

За да проверим изчисленията си, трябва просто да се огледаме около нас и да измерим скоростта, с която тези струпвания на материя се отдалечават.

Има само един проблем. Различните методи за измерване на константата на Хъбъл дават различни резултати, което води до „напрежение“ в космологията.

„Напрежението сега се превръща в криза“, казва Дан Сколник от университета Дюк, физик, който ръководи екип, който проверява двойно измерванията на близък галактичен куп.

Данните от Спектроскопския инструмент за тъмна енергия са използвани в предишно изследване за измерване на връзката между разтягането на пространството и точното разстояние до купа Кома - концентрация на повече от 1000 известни галактики, които се намират на около 320 милиона светлинни години.

Познаването на тази зависимост с увереност е полезно за извършване на подобни изчисления за други точки в пространството, като по този начин се образува стълба от измервания, простираща се все по-навътре в отдалечаващото се разстояние.

„Сътрудничеството на DESI направи наистина трудната част, на тяхната стълба липсваше първото стъпало“, казва Сколник.

 „Знаех как да го получа и знаех, че това ще ни даде едно от най-точните измервания на константата на Хъбъл, което можем да получим, така че когато излезе техният документ, захвърлих абсолютно всичко и работих по него без прекъсване.“

Сколник и екипът му използват спектъра от дължини на вълните и интензитета на галактиките, които съвпадат с тези на дузина свръхнови от тип Ia; предсмъртните гърчове на звезди, които пламват по характерен начин, който ясно показва разстоянието до тях.

С помощта на тези маркери екипът потвърждава, че купът Кома се намира на 321 милиона светлинни години, горе-долу в самия център на диапазона на предишните оценки.

Колкото по-уверени сме в оценката на разстоянието, толкова по-категорични ще бъдат и изчисленията на скоростта, с която се разширява пространството между тук и там - скорост от 76,5 километра в секунда на мегапарсек (това приблизително показват и космическите измервания, базиращи се на начина, по който според нас трябва да светят звездите на по-близки разстояния).

За съжаление, това е много различно число от мерките, основани на разтягането на древната светлина, останала от зората на времето след еони на разширяване - далеч по-бавно 67,4 километра в секунда на мегапарсек.

На какво се дължи въпросното несъответствие? Това е една от най-големите загадки на съвременната космология. Надяваме се, че като намерим нови начини за усъвършенстване на всеки метод, ще установим критична грешка, която ще разреши конфликта, или ще разкрием нова физика, която ще постави проблема в различна светлина.

И в двата случая това е предизвикателство, което няма да преодолеем скоро.

„Намираме се в момент, в който много силно се противопоставяме на моделите, които сме използвали в продължение на две десетилетия и половина, и виждаме, че нещата не съвпадат“, казва Сколник.

„Това може да промени начина, по който мислим за Вселената, вълнуващо е! В космологията все още има изненади и можем само да предполагаме какви ще бъдат следващите открития.“

Изследването е публикувано в The Astrophysical Journal Letters.

Източник: Science Alert