Расширение Вселенной может быть медленнее: новый метод приближает к разгадке «напряжения Хаббла»

Астрономы измерили постоянную Хаббла новым способом — по движению галактик в близлежащих группах Центавр А и M81. Полученное значение — 64 км/с/Мпк — оказалось ниже как локальных измерений по сверхновым (73), так и расчётов по реликтовому излучению (68). Это может означать, что «напряжение Хаббла» (расхождение методов) частично связано с методикой, а не с недостающими элементами физики.

Расширение Вселенной может быть медленнее: новый метод приближает к разгадке «напряжения Хаббла»
  The galaxy Centaurus A, which lies over 12 million light-years away in the direction of the southern-hemisphere constellation Centaurus (The Centaur), is the leading light of this striking image. This image provides a spectacular view of the luminous glow of stars and dark tendrils of dust that hide the bright center of the galaxy. This dust is the result of a past galactic collision, in which a giant elliptical galaxy merged with a smaller spiral galaxy. As well as large amounts of gas and dust, Centaurus A’s dust lane contains widespread star formation, as indicated by the red clouds of hydrogen and by the large numbers of faint blue stars visible at each end of the dust lane.  Zoom into the image to see more.

Постоянная Хаббла — скорость расширения Вселенной — вот уже десятилетие не даёт покоя космологам. Измерения по локальным сверхновым (73 км/с/Мпк) и по реликтовому излучению (68) упорно расходятся. Расхождение назвали «напряжением Хаббла», и оно намекает на то, что стандартная космологическая модель (ΛCDM) может быть неполной.

Два новых исследования предлагают третий метод. Вместо сверхновых или реликтового фона учёные проанализировали движение галактик в двух близлежащих группах — Центавр А и M81. Эти галактики одновременно притягиваются гравитацией друг друга и раздвигаются общим расширением Вселенной. Баланс этих сил позволил вычислить постоянную Хаббла. Результат оказался неожиданным: 64 км/с/Мпк. Это ниже обоих предыдущих значений.

Расширение Вселенной может быть медленнее: новый метод приближает к разгадке «напряжения Хаббла»
Зависимость скоростей галактик в группах от расстояния. Находясь в расширяющейся Вселенной, притягивающие силы гравитации сближают члены группы, а космическое расширение отрывает внешние галактики. Этот баланс одновременно ограничивает массу гравитационно связанной группы и постоянную Хаббла.

Анализ показал, что обе группы имеют схожую структуру. В Центавре А центральную роль играет двойная система (гигантская эллиптическая галактика и M83). В группе M81 — тоже пара галактик (M81 и M82). Внутренние области этих систем (до миллиона световых лет) движутся согласованно, а на масштабах до 10 миллионов световых лет их ориентация совпадает с более крупными структурами материи. Важный вывод: для объяснения движения галактик в группах не требуется массивное гало темной материи. Гравитации центральных ярких галактик и космического потока оказывается достаточно.

Если метод подтвердится на большем количестве групп, это может снять «напряжение Хаббла» без привлечения новой физики. Расхождение может объясняться локальными особенностями измерений, а не ошибкой в модели ΛCDM.

Пока техника применена лишь к двум группам. Следующий шаг — расширить выборку. Это станет возможным с данными спектроскопического телескопа 4MOST. Но уже сейчас ясно: расширение в нашей космической окрестности может идти медленнее, чем мы думали. И темной материи, возможно, нужно чуть меньше.

Читайте также

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

NASA показало поврежденное колесо марсохода Curiosity после почти 14 лет работы на Марсе

NASA показало поврежденное колесо марсохода Curiosity после почти 14 лет работы на Марсе

Прорыв в поиске новой Земли: фотонные фонари позволят изучить атмосферы экзопланет

Прорыв в поиске новой Земли: фотонные фонари позволят изучить атмосферы экзопланет

Ученые предупредили о растущем загрязнении атмосферы из-за запусков ракет SpaceX и других космических компаний

Ученые предупредили о растущем загрязнении атмосферы из-за запусков ракет SpaceX и других космических компаний

Обычная тепловизионная камера поможет LIGO видеть гравитационные волны из более далеких уголков Вселенной

Обычная тепловизионная камера поможет LIGO видеть гравитационные волны из более далеких уголков Вселенной

Исследование о ранней Вселенной рассказало, как накопление металлов привело к появлению планет и жизни

Исследование о ранней Вселенной рассказало, как накопление металлов привело к появлению планет и жизни

«Юнона» впервые заглянула под поверхность Ио и раскрыла скрытый источник тепла спутника Юпитера

«Юнона» впервые заглянула под поверхность Ио и раскрыла скрытый источник тепла спутника Юпитера

Астронавт NASA призвал отказаться от первой высадки у Южного полюса Луны

Астронавт NASA призвал отказаться от первой высадки у Южного полюса Луны

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA