Физики по-новому посчитали возраст Вселенной
28 июля 2020 г.
National Geographic Россия
Вселенная оказалась моложе, чем представляла модель ΛCDМ
Фото: maxpixel.net
Международная группа ученых во главе с Джеймсом Шомбертом из Университета Орегона оценила возраст Вселенной в 12,6 миллиарда лет.
Современные подходы для вычисления даты Большого взрыва, породившего Вселенную, основаны на математических расчетах и компьютерном моделировании, использующем оценки расстояний до самых старых звезд, поведение галактик и скорость расширения Вселенной.
Ключевым параметром для датирования является постоянная, названная в честь Эдвина Хаббла, который впервые рассчитал скорость расширения Вселенной в 1929 году. Другой недавний метод использует наблюдения остатка излучения Большого взрыва. Он отображает неровности и колебания в пространстве-времени - реликтовое излучение - и отражает условия в ранней вселенной, заданные постоянной Хаббла.
Два этих метода приводили к различным выводам. В новой работе исследователи опирались на зависимость Талли-Фишера (эмпирически полученное соотношение, связывающее массу или собственную светимость спиральной галактики и скорость ее вращения или ширину линий излучения в ее спектре), которая была уточнена на основе точных знаний о расстоянии до 50 галактик.
«Выяснить истинный масштаб расстояний, как известно, невероятно трудно, потому что расстояния до галактик огромны, а указатели на них слабы и их трудно калибровать», - Джеймс Шомберт.
Команда Шомберта пересчитала подход Тулли-Фишера, используя точно определенные расстояния в линейном вычислении 50 галактик в качестве ориентиров для измерения расстояний до 95 других галактик. Это позволило более точно установить кривые масс и скоростей вращения галактик и математически рассчитать возраст и скорость расширения Вселенной.
По новым расчетам, постоянная Хаббла составляет 75,1 ±2,3 километра в секунду на мегапарсек, а возраст Вселенной - около 12,6 миллиардов лет. Это противоречит использовавшимся ранее данным, которые определяли константу Хаббла на уровне 74,03 ± 1,42 (км/с)/Мпк по традиционным методам подсчета и 67,4 ± 0,5 (км/с)/Мпк на основе реликтового излучения. Как отмечают авторы работы, на 95% все значения постоянной Хаббла ниже 70 можно исключать.
Расчеты, сделанные по результатам наблюдений NASA в 2013 году, где использовалась модель ΛCDМ (Lambda-Cold Dark Matter), определяют возраст Вселенной в 13,77 миллиарда лет, что на данный момент представляет стандартную модель космологии Большого взрыва. Отличающиеся постоянные значения Хаббла из различных методов обычно оценивают возраст вселенной между 12 миллиардами и 14,5 миллиардами лет.
Джеймс Шомберт добавил, что ученые прекрасно осознают несовершенство современных знаний о физике Вселенной, поэтому они возлагают большие надежды на будущих астрофизиков.
via