На протяжении многих лет ученые полагали, что расширение Вселенной не только продолжается, но и ускоряется — явление, которое приписывается таинственной силе, известной как темная энергия, за открытие которой в 2011 году была присуждена Нобелевская премия. Однако новое исследование южнокорейских ученых ставит под сомнение это устоявшееся представление, предполагая, что расширение может на самом деле замедляться, что вызвало значительные споры в научном сообществе.
Стандартная модель и сверхновые типа Ia
С момента Большого взрыва 13,8 миллиардов лет назад Вселенная находится в состоянии расширения. Наблюдения за сверхновыми типа Ia — остатками взрывов белых карликов — предоставили важнейшие доказательства, подтверждающие это расширение, особенно его ускоряющийся характер. Эти сверхновые часто называют «стандартными свечами», поскольку считается, что они обладают постоянной яркостью, что позволяет астрономам точно измерять расстояния в огромных просторах космоса.
Возможная возрастная предвзятость в яркости сверхновых
Ён-Вук Ли из Университета Ёнсей и его команда предлагают другую интерпретацию. Их анализ 300 галактик-хозяек сверхновых предполагает, что яркость далеких сверхновых типа Ia значительно варьируется в зависимости от возраста звезд в этих галактиках. В настоящее время астрономы обычно предполагают, что сверхновые, которые тусклее, чем ожидалось, являются свидетельством ускоряющегося расширения. Однако команда Ли утверждает, что эта кажущаяся тусклость может быть связана с «возрастной предвзятостью», которая заставляет Вселенную казаться расширяющейся быстрее, чем она есть на самом деле. Если учесть эту предвзятость, ускоряющееся расширение исчезает.
Результаты команды Ли указывают на то, что расширение Вселенной могло начать замедляться 1,5 миллиарда лет назад и даже может обратить вспять в будущем — сценарий, известный как «большой коллапс». Это будет означать сжатие Вселенной в себе, потенциально приводящее к обратному Большому взрыву. Ранее вероятность «большого коллапса» считалась маловероятной, но исследования Ли вносят новую перспективу.
Недоверие и контраргументы
Адам Рисс, еще один нобелевский лауреат 2011 года, выражает твердое несогласие с заявлениями Ли. Он указывает на более раннюю работу той же группы в 2020 году, которая в конечном итоге была опровергнута. Рисс отмечает, что текущее исследование в значительной степени повторяет предыдущие аргументы с минимальными изменениями, добавляя, что определение возраста звезд на огромных расстояниях — это изначально сложная задача, особенно при использовании среднего возраста, полученного из галактики-хозяйки.
Марк Салливан из Университета Саутгемптона признает, что возраст влияет на яркость сверхновых, но подчеркивает, что эти эффекты уже учитываются при текущих измерениях темной энергии. «Я очень скептически отношусь к тому, что это приведет к замедляющемуся расширению Вселенной», — заявляет Салливан.
Будущие наблюдения и тайна темной энергии
Вере Ц. Рубинская обсерватория в Чили призвана значительно увеличить количество наблюдаемых сверхновых типа Ia, предлагая гораздо более детальную «карту» истории расширения Вселенной. Это поможет либо подтвердить, либо опровергнуть результаты Ли.
Независимо от результата относительно скорости расширения, природа темной энергии остается одной из самых больших загадок современной физики. Последние результаты обзора спектроскопического инструмента темной энергии показали, что темная энергия может не быть постоянной силой, а может изменяться со временем. Это не обязательно означало бы, что Вселенная замедляется, но это означало бы, что скорость расширения варьировалась на протяжении всей космической истории.
«Стрелка указывает все больше в сторону того, что темная энергия — это своего рода динамическая вещь, а не космологическая константа», — говорит Эд Макаулей из Университета Королевы Марии в Лондоне. «Точно что это такое, я думаю, — это действительно интересный вопрос».
Дебаты, окружающие расширение Вселенной, подчеркивают непрерывный процесс научного исследования и совершенствования. Хотя текущие данные склоняются в сторону ускоряющегося расширения, вызванного темной энергией, новые исследования вводят убедительные альтернативные возможности, в конечном итоге способствуя более глубокому пониманию нашей Вселенной.
