murkashop.ru

Как вы помните, на этой неделе в мире физики и астрономии кто-то выстрелил из пушки: возможно, расширение Вселенной не ускоряется. В научных отчетах журнала Nature появилась статья, частично опровергающая фундаментальные наблюдения, которые привели к современной точке зрения о том, что темная энергия приводит к ускорению Вселенной. Конечно же, мы сразу решили отказаться от этой странной, непонятной и неуловимой идеи. И поспешили.

Тот недавний документ, который вызвал шумиху в СМИ, использовал каталог сверхновых типа Ia, собранных сообществом (включая нас), который анализировался много раз до этого. Но авторы использовали другой метод включения исправлений — и мы считаем, что это подрывает достоверность их результатов. Они предполагают, что средние свойства сверхновых из каждого образца, использованного для измерения истории расширения, одинаковы, хотя уже было показано, что они разные, и анализы прошлого учитывали эти различия. Однако, даже если игнорируя эти различия, они пришли к выводу, что шанс на ускорение расширения Вселенной составляет примерно 99,7%.

Изначальное открытие, что Вселенная расширяется с возрастающей скоростью, было сделано двумя командами астрономов в 1998 году, используя сверхновые типа Ia в качестве космических измерительных инструментов. Сверхновые — взрывающиеся звезды — это одни из самых мощных взрывов в космосе, эквивалентные миллиарду миллиардов миллиардов атомных бомб, взрывающихся одновременно. Тип Ia это особый вид сверхновых, которые, в отличие от других сверхновых, все они взрываются с одной и той же светимостью всякий раз, вероятно, достигая предела критической массы. Это сходство означает, что различия в их наблюдаемой яркости практически всегда зависят от того, насколько они далеки. Поэтому они идеально подходят для измерения космических расстояний. Кроме того, эти объекты относительно распространены и настолько яркие, что мы видим их за миллиарды световых лет. Мы видим, какой Вселенная была миллиарды лет назад, и можем сравнить это с тем, как она выглядит сейчас.

После того, как вы прочитываете эту статью, у вас появляется уверенность, что пересматривать наше нынешнее понимание Вселенной не нужно. Все, что делает эта работа, это слегка уменьшает нашу уверенность в том, что мы знаем — но и то, путем отбрасывания космологических данных, на которых наше понимание было построено. Она также игнорирует важные детали в данных, которые рассматривает. И даже если отринуть эти проблемы, заголовки не правы в любом случае. В исследовании делается вывод, что сейчас мы всего на 99,7% уверены, что Вселенная расширяется в ускоряющемся темпе, но это вряд ли равно «она не ускоряется».

Есть много новых крупных исследований, как на земле, так и в космосе, основной приоритет которых — в течение следующих двадцати лет точно выяснить, чем эта темная энергия может быть. На данный момент мы должны продолжать совершенствовать наши измерения и подвергать сомнению наши предположения. Хотя эта недавняя работа не опровергает никаких теорий, очень хорошо, что мы можем сделать секундную паузу и напомнить, насколько велики вопросы, которые мы пытаемся решить, как мы пришли к своим текущим выводам и насколько серьезно нам следует проверять каждый кирпич нашего понимания.

Эти сверхновые часто называют «стандартными свечами» за их консистенцию, но если точнее, они «стандартизируемые свечи», поскольку на практике их точность и можно улучшать и улучшать за счет учета небольших различий в их взрывах, наблюдая, как долго разворачивается взрыв и как цвет сверхновой краснеет за счет пыли между нами и ними. Поиск способа произведения более точных коррекций и привел к открытию ускоряющейся Вселенной.

Кроме того, подавляющее большинство астрономов считает, что Вселенная сейчас расширяется быстрее, чем миллиарды лет назад, и это подкреплено не только измерениями сверхновых. Сюда входят крошечные флуктуации в картине реликтового послесвечения Большого Взрыва (космического микроволнового фона) и современный отпечаток этих флуктуаций в распределении галактик вокруг нас (так называемые барионные акустические колебания). Настоящее исследование также игнорирует присутствие существенного количестве вещества во Вселенной, подтвержденное много раз и по-разному с 1970-х годов. Другие данные показывают, что Вселенная расширяется независимо от сверхновых. Если совместить прочие наблюдения с данными сверхновых, мы получим не 99,99-процентную уверенность, а 99,99999-процентную. Это точно.

Теперь мы знаем, что темная энергия, которая, по-нашему, вызывает ускорение расширения Вселенной, составляет 70% Вселенной, и остальное приходится на материю. Природа темной энергии по-прежнему остается одной из крупнейших загадок астрофизики. Но нет никаких активных споров на тему существования темной материи и никто уже не обсуждает ускорение расширения, поскольку эта картина была зацементирована десяток лет назад.

В защиту темной энергии выступил известный американский астрофизик Адам Рисс, который получил с коллегами Нобелевскую премию угадайте за что? «За открытие ускоренного расширения Вселенной посредством наблюдения дальних сверхновых». Свою заметку от опубликовал на Scientific American. Далее от первого лица.