Нові спостереження, зроблені космічним телескопом Джеймса Вебба (JWST ), ще більше закріпили одне з найхимерніших спостережень сучасної фізики – що Всесвіт розширювався з різною швидкістю на різних етапах свого існування.
Або (якщо переформулювати проблему): що стала Габбла, яка є елементом сучасного розуміння фізики Всесвіту, не є сталою. А саме виходячи з постійності швидкості розширення Всесвіту бельгійський абат і астроном Жорж Леметр визначив час від моменту Великого вибуху, тобто вік Всесвіту: 13,787 млрд років – з чого можна зробити висновок про фундаментальність проблеми.
Зрештою, наразі відомо про два значення сталої Габбла, визначених двома різними методами. Історично перший з них полягає у вимірюванні мікрофлуктуацій у космічному мікрохвильовому фоні – своєрідна знимка першого світла Всесвіту лиш через 380 тисяч років після Великого вибуху. Визначення таким способом дало значення 67 кілометрів на секунду на мегапарсек (67,4 ± 0,5 км/с/Мпк), що узгоджувалося з теоретичними розрахунками.
Другий метод сучасніший в сенсі його появи і життя Всесвіту з використанням пульсуючих зірок, які називаються цефеїдами. Зірки цефеїди повільно гаснуть, а їхні зовнішні шари газу гелію ростуть чи стискаються, коли вони поглинають чи випускають випромінювання зірки, змушуючи їх періодично мерехтіти, як далекі сигнальні лампи. Коли цефеїди стають яскравішими, вони пульсують повільніше, що дозволяє астрономам вимірювати власну яскравість зірок. Вимірювана таким способом актуальна швидкість виявилася значно більшою – 74 км/с/Мпк. Спочатку це пояснювали похибкою вимірювань, але з підвищенням точності стала виразнішою різниця між двома верифікованими значеннями, що отримало назву "напруга Габбла".
У 2019 році вимірювання найпотужнішого тоді космічного телескопа Габбла підтвердили, що проблема є реальною. Ще точніший новий космічний телескоп Вебба зробив цю реальність неспростовною: нове дослідження, опубліковане в The Astrophysical Journal, що підсумовує два роки роботи нового телескопа, це доводить.
Отже, потрібна нова фізика, яка зможе відповісти на цю таємницю. Деякі вчені припускають, що напруга Габбла може бути наслідком досі невідомих властивостей темної матерії, екзотичних частинок або навіть модифікацій відомих фізичних законів. Інша теорія припускає існування форми "ранньої темної енергії", яка прискорила б розширення Всесвіту незабаром після Великого вибуху.
"Що більше ми працюємо, то стає очевиднішим, що причиною є щось значно цікавіше, ніж дефект телескопа. Це радше особливість Всесвіту, – вважає провідний автор дослідження Адам Рісс, лауреат Нобелівської премії, професор фізики та астрономії в Університеті Джона Гопкінса. – Потрібні нові ідеї".
14.12.2024