Як найстаріше джерело світла дозволило визначити справжній вік Всесвіту
Наукпоп27 липня 2020, 20:00
Більшість об'єктів у далекому космосі доступні нам для аналізу завдяки світлу, яке вони випромінюють.
Найстарішим джерелом світла у Всесвіті прийнято вважати реліктове випромінювання, — надвисокочастотне фонове теплове випромінювання, яке рівномірно почало наповнювати Всесвіт відразу після Великого вибуху.
Дослідження реліктового випромінювання дозволяє вченим визначити вік Всесвіту і швидкість її розширення — постійну Хаббла (H0).
Ключова проблема полягає у тому, що точно обчислити H0 практично неможливо, оскільки для цього потрібно врахувати безліч змінних, зокрема вплив невидимої для нас субстанції - темної енергії, яка відповідає за швидке розширення Всесвіту в усіх напрямках.
Крім того, ще одним методом обчислення постійної Хаббла і віку Всесвіту є вимір того, як швидко далекі галактики віддаляються від Чумацького шляху, і часто цей метод не збігається з результатами аналізу реліктового випромінювання.
Днями міжнародна група астрофізиків опублікувала результати дослідження реліктового випромінювання за допомогою Атакамського космологічного телескопа у Чилі, — вчені перевірили останні точні розрахунки реліктового випромінювання і назвали приблизний вік Всесвіту.
Передплатіть NV Преміум та читайте без обмежень
Нам необхідна ваша підтримка, щоб займатися якісною журналістикою
Дослідження, авторами якого виступили вчені з різних університетів США, Канади, Італії, Великої Британії, Південної Африки та інших країн, показало, що вік Всесвіту складає 13,77 млрд років з похибкою у 40 млн років.
Вчені підтвердили точність попереднього аналізу реліктового випромінювання, заснованого на даних космічної обсерваторії ESA Planck.
«Ми виявили, що швидкість розширення Всесвіту точно відповідає оцінкам супутникової команди Planck. Це дає нам більше впевненості у вимірах найстарішого джерела світла у Всесвіті», — заявили дослідники.
Попри аналогічний метод дослідження, у новій роботі вчені аналізували дані з абсолютно іншої групи телескопів, отримані у період з 2013-го по 2016-й.
Об'єднання цих даних і подальші розрахунки H0 за допомогою суперкомп’ютерів зайняли у вчених роки. У підсумку, перерахувавши зміни у реліктовому випромінюванні з самого початку, автори роботи заявили, що їх результати співпадають з результатами астрофізиків обсерваторії Planck.
Як уже писав НВ, згідно з даними телескопа Planck, H0 становить 67,4 (км/с)/мегапарсек (один парсек = 3,26 світлових років або 30,8 трлн км).
Однак, торік за допомогою телескопа Hubble астрофізики виявили скупчення зірок-цефеїд у Великій Магеллановій Хмарі на відстані близько 7 тис. світлових років від нас.
Для цих зірок характерно постійне мерехтіння, за допомогою якого можна ще раз виміряти H0, і яке є альтернативою до існуючих методів вимірювання цього показника.
Підрахунки, засновані на частоті мерехтіння цефеїд показали, що постійна Хаббла становить 73,4 (км/с)/мегапарсек.
Якщо цей результат правильний — вченим доведеться переглянути своє ставлення до вимірювання відстаней у глибокому космосі і до віку Всесвіту у цілому.
Правда, дослідники вважають, що цефеїди не можуть бути досить точним інструментом вимірювання H0, оскільки кожна з цих зірок може бути менш або більш яскравою у різні періоди свого життя.
Деякі вчені також впевнені, що частина Всесвіту, яка доступна нам для огляду, просто є занадто порожньою, і тому не може бути репрезентативною для точних розрахунків постійної Хаббла.