«Закавыка Хаббла превращается в катастрофу»: Вселенная не расширяется, а разлетается

Вселенная не может быть стационарной. Она обязана или сжиматься, или расширяться

Фото: Shutterstock.

Вселенная расширяется намного быстрее, чем предсказывает какая-либо теория. Это говорит о том, что в природе существует неизвестная сила, которая расталкивает и ускоряет само Бытие. Возможно, мы на пороге самого великого открытия в истории науки. Статья об этом опубликована в авторитетнейшем Astrophysical Journal.

«ОШИБКА» ЭЙНШТЕЙНА

Вселенная не может быть стационарной. Она обязана или сжиматься, или расширяться. Теоретики (в первую очередь Александр Фридман из Петрограда) доказали это еще в 1920-х годах. С этим не согласился тогда Альберт Эйнштейн. И ввел специальную силу, космологическую постоянную, которая держит Бытие в равновесии. Астрономия вскоре показала, что Вселенная разбегается в реальности, а не на бумаге. Эйнштейн назвал космологическую постоянную «самой большой ошибкой моей жизни».

До последнего времени в астрономии царили тишь да гладь. Наблюдения вроде бы подтверждали, что Вселенная становится больше в соответствии с теорией. Но наблюдения были грубыми. Вообще, когда мы оцениваем что-то в масштабе галактик, каждая цифра дается с трудом. Галактики очень далеки. Отдельные звезды в них не видны. А значит, мы не можем прямо оценить расстояние до галактики. Приходится прибегать к «пирамиде» косвенных методов, которые напоминают конструкцию «стул на стул на стул на стул», и она выглядит шаткой, если ты лезешь на шкаф (см. Кстати).

Однако казалось: запустим космические телескопы, получим более зоркие «глаза», и наблюдения окончательно совпадут с теорией. Но вышло не так.

ХАББЛ НЕ ОПРАВДАЛ

Космологическая постоянная Эйнштейна не давала покоя. Гении, даже если ошибаются, все равно умнее нас. Что-то такое есть, думали физики.

В 1960-е поняли, что физический смысл космологической постоянной – это «энергия вакуума». Вакуум, пустое пространство, почему-то сам собой создает гравитацию. Или антигравитацию, это уж какой знак приписать. Физикам такая трактовка понравилась. Вот только астрономия (см. выше) упорно говорила: нет никакой энергии вакуума, галактики разлетаются как им положено после Большого взрыва, ничто их не тормозит и не расталкивает.

Космический телескоп «Хаббл», едва вышел на орбиту, тут же принялся измерять расстояния до галактик и их скорости, и началось веселье. Оказалось, Вселенная расширяется намного быстрее, чем должна. Космологическая постоянная существует! Но она работает не на то, чтобы обеспечить стационарность Вселенной, а на то, чтобы ее раздуть.

Были серьезные сомнения, а не ошибся ли Хаббл. Эффект назвали, если по-русски, «закавыкой Хаббла» (Hubble tension), и уже по названию понятно: подсознательно считали, что дело в каких-то несовершенствах космического телескопа. Будут другие, и все наладится.

Сегодня на орбите прибор следующего поколения, телескоп Уэбба, а на Земле появляются новые устройства, часто даже лучше орбитальных. И, как говорит главный автор новой статьи Дэниэл Сколник, «закавыка Хаббла превращается в катастрофу».

Вселенная не расширяется, а разлетается

Фото: Shutterstock.

ЗАПУТАННЫЙ КОСМОС

Все намного более запутанно, чем мы только что рассказали. А именно:

- темп расширения Вселенной меняется в зависимости от того, в какую сторону ты направил телескоп;

- этот темп разный в зависимости от способа, которым его измеряешь.

Последнее – вообще фантасмагория какая-то. Это как если бы длина вашего стола зависела от линейки.

Группа Дэниэла Сколника применила еще один, новый метод измерения. «Я знал, как это сделать, и я знал, что получу самый точный результат. Поэтому я работал без остановки», пишет Сколник. В результате он получил… третье значение космологической постоянной!

«Это волнительно. Это может изменить то, как мы понимаем Вселенную», говорит ученый.

ИСТИНА ГДЕ-ТО РЯДОМ

Могут быть три причины, почему так:

- мы неверно понимаем Вселенную, и, например, не было никакого Большого взрыва;

- мы неверно трактуем законы физики: скажем, если свет «устает», замедляется, пока летит, это меняет все;

- несмотря на заявленную точность, измерения полны ошибок.

Сколник построил то, что он назвал «космической лестницей». Выше мы уподобили методы астрономов стульям, водруженным друг на друга. Шатко. Сколник убрал стулья и вместо них приставил лестницу. Его цепочка допущений выглядит устойчивей. Так он считает. Важная оговорка.

Не исключено, что мы в самом деле стоим на пороге новой физики. Открытие энергии вакуума – это ведь и практично. Вакуума везде много, будем извлекать энергию не из недр, а из него. Летать по космосу куда хотим и очень быстро. По времени путешествовать. Время для научной революции как раз подошло. Физика в кризисе, и астрономии ее спасать не впервой.

Но пока мы имеем только данные измерений, яркие заявления, и полное отсутствие какой-либо непротиворечивой теории.

КСТАТИ

Как измеряют расстояния до галактик

Что же такое эта «пирамида стульев»? Напрямую мы можем измерить расстояние только до нескольких ближайших звезд (по тому, как они смещаются, пока движется Земля). Это нижний, самый крепкий «стул». Дальше мы предполагаем, будто знаем, какую светимость должна иметь та или иная звезда, и, сравнивая с реальным блеском, получаем расстояние. Затем мы улавливаем переменные звезды (цефеиды), про которые вроде бы известно, что их период колебаний блеска связан со светимостью. По периоду светимость, по светимости расстояние. «Стульев» уже три. Это работает не дальше туманности Андромеды. Очень далеко мы видим только взрывы звезд (сверхновые), и, думая, будто знаем светимость таких сверхновых, определяем расстояние. Наконец, у самых далеких галактик остается только спектр, который дает нам скорость убегания от нас, а она, как мы предполагаем, связана с расстоянием. Это вообще ненадежно. Есть и другие «пирамиды стульев» (например, по реликтовому излучению), но все зависят от наших моделей, то есть от наших предположений, как все устроено в космосе. Если мы ошибаемся в модели, мы ошибемся в расстоянии.

СЛУШАЙТЕ ТАКЖЕ

Почему российские корабли долетают до МКС за 3 часа, а остальные за 2 дня (подробнее)

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Ученые умоляют людей фотографировать полярное сияние: В небе увидели угрозу

В полярных сияниях заметили подозрительные серые линии (подробнее)

Сатурн лишится колец, а планеты выстроятся на парад: рассказываем о самых интересных астрономических событиях 2025 года

Обозреватель Арсюхин перечислил интересные астрономические события 2025 года (подробнее)