Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 16.12.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Тёмное излучение заставляет расширяться Вселенную быстрее

shortstoryf

Астрономы сумели использовать космический телескоп «Хаббл» для того, чтобы более точно измерить расстояния до звёзд в девятнадцати галактиках. В результате этой работы удалось установить, что в настоящее время Вселенная расширяется быстрее, по сравнению с тем значением, которое было высчитано из исследований Вселенной со времён Большого Взрыва. Если эти данные подтвердятся, то эта очевидная несогласованность может стать ключом к разгадке трёх самых таинственных и неуловимых компонентов Вселенной: тёмной материи, тёмной энергии и нейтрино.

Исследовательскую команду астрономов возглавлял нобелевский лауреат Адам Рисс, именно ему удалось установить, что в настоящее время Вселенная расширяется приблизительно на 5-9 процентов быстрее, чем было рассчитано ранее. Как уже упоминалось, это значение находится в явном несоответствии со скоростью расширения, которая была вычислена последовательно от Большого Взрыва.

«Это непонятное открытие на самом деле может стать важным ключом к разгадке понимания тех таинственных явлений Вселенной, которые, на самом деле, ответственны за 95 процентов всего, из чего она состоит, и которые не излучают свет», — Адам Рисс из Научного института космического телескопа и Университета имени Джона Хопкинса.

Одним из возможных объяснений такого неожиданно быстрого расширения Вселенной является присутствие нового типа субатомной частицы, которая, возможно, изменила баланс энергий в ранней Вселенной — так называемое «тёмное излучение». Тёмное излучение — постулируемый тип излучения, которое реагирует на взаимодействия в «тёмных секторах» Вселенной, то есть в области небарионного взаимодействия. Проще говоря, так же как и фотоны реагируют на электромагнитные взаимодействия между частицами в Стандартной Модели (барионной материи в космологии), тёмное излучение, как предполагается, является результатом взаимодействия между частицами тёмной материи. И, так же как и частицы тёмной материи, тёмное излучение на взаимодействует с частицами Стандартной Модели. Кроме того, недавно было указано на то, что, по данным исследований космического микроволнового фона, число эффективных степеней свободы нейтрино более 3.046, а это значение является стандартным для трёх известных типов нейтрино. Эта дополнительная степень свободы могла стать результатом присутствия не вполне обычного количества тёмного излучения во Вселенной. Один из возможных кандидатов для этого излучения — стерильное нейтрино.

Исследователи сумели сделать это открытие, совершенствуя понимание того, как быстро расширяется наша Вселенная. Этот параметр известен как постоянная Хаббла. В результате исследований неопределённость этой постоянной удалось сократить до 2.4 процентов. До того, как в 1990 году космический телескоп «Хаббл» был выведен на орбиту, представления о постоянной Хаббла очень сильно варьировались, в разных моделях она отличалась в два раза. В конце 90-х годов космическому телескопу в рамках программы исследования внегалактических расстояний удалось усовершенствовать точность этой постоянной в пределах десяти процентов. В результате этого был достигнут ключевой результат всей миссии. Новое, обновлённое значение постоянной Хаббла составляет 73.02 километра в секунду на Мегапарсек, где один мегапарсек эквивалентен 3.26 миллионам световых лет.

UGC 9391 Цефеиды

Цефеиды в галактике UGC 9391, помечены красными кружками. Голубым крестом показано расположение сверхновой 2003du, которая относится к типу Ia. Именно с помощью двух этих объектов и удалось уточнить постоянную Хаббла. Источник: NASA, ESA, and A. Riess (STScI/JHU)

Это новое значение является загадкой для исследователей, потому что оно не согласуется со скоростью расширения Вселенной, вычисленной сразу после события Большого Взрыва. Измерения послесвечения этого события проводились с помощью зонда WMAP и космического спутника «Планк», которые привели к меньшим значениям постоянной Хаббла. Сравнение скорости расширения Вселенной от момента её зарождения и от нашего времени, походит на строительство моста с двух берегов реки.  Вот что по этому поводу говорит Рисс:

«Вы начинаете с двух его концов и ожидаете, что встретитесь точно по середине, при условии, что все ваши чертежи, измерения и расчёты верные. В нашем случае мы встретились не совсем в середине, и мы хотим знать почему».

Это усовершенствование представление о постоянно Хаббла стало возможным благодаря точным измерениям расстояний до соседних близких и далёких галактик с помощью «Хаббла». Для калибровки близких расстояний исследователи наблюдали особый тип переменных звёзд, называемых цефеидами. Пульсируя, они гаснут и вновь вспыхивают с такими параметрами, которые пропорциональны их истинной яркости, и эта особенность позволяет астрономам определять расстояния. Калибровка расстояний до цефеид проводилась с применением техники параллакса. Благодаря сверхчувствительной камере Wide Field Camera 3 удалось наблюдать параллакс у более отдалённых объектов. А для того, чтобы получить точные расстояния до соседних галактик, исследователи искали такие объекты, которые содержали бы в себе как цефеиду, так и сверхновую типа Ia, поскольку этот вид сверхновой всегда имеет одинаковую яркость и их можно наблюдать на относительно больших расстояниях. Сравнивая видимую светимость обоих типов звёзд в соседних галактиках, учёные смогли точно измерить истинную яркость сверхновой. В результате этой работы удалось уточнить расстояния до трёхсот сверхновых типа Ia. Затем, исследователи сравнили эти расстояния с расширением пространства посредством измерения света отдаляющихся галактик, эти два параметра и позволили уточнить постоянную Хаббла.

По информации Space Telescope Science Institute.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google