Астероид — не угроза, а Вселенная — да: космос тормозит сильнее, чем считалось

На протяжении десятилетий идея об ускоренном расширении Вселенной казалась незыблемой — она принесла Нобелевскую премию и стала краеугольным камнем современной космологии. Однако новое исследование из Университета Ёнсе (Сеул, Корея) ставит под сомнение эту концепцию. По данным корейских астрономов, никаких признаков ускорения во Вселенной сейчас не наблюдается. Более того, результаты указывают на то, что космос уже вступил в фазу замедленного расширения.

Работа, опубликованная в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, может стать одним из самых серьёзных пересмотров представлений о тёмной энергии с момента её открытия в 1998 году.

Конец эпохи ускорения?

Согласно господствующей модели ΛCDM, тёмная энергия действует как "антигравитация", заставляя галактики удаляться друг от друга всё быстрее. Эту идею в своё время подтвердили наблюдения сверхновых типа Ia — взрывов белых карликов, служащих стандартными "свечами" для измерения космических расстояний.

Но профессор Ён-Ук Ли и его коллеги обнаружили, что эти "свечи" вовсе не так стандартны. Светимость сверхновых зависит от возраста звёзд-родителей: молодые звёзды дают более тусклые вспышки, а старые — ярче.

"Наше исследование показывает, что Вселенная уже вступила в фазу замедленного расширения, а тёмная энергия эволюционирует быстрее, чем считалось ранее", — пояснил профессор Ли.

Используя выборку более 300 галактик, исследователи подтвердили эффект зависимости яркости от возраста с достоверностью 99,999%. После корректировки данных оказалось, что стандартная модель ΛCDM больше не описывает наблюдаемую Вселенную.

Таблица: сравнение моделей расширения Вселенной

Как учёные пришли к выводу

Астрономы объединили скорректированные данные о сверхновых с результатами измерений барионных акустических колебаний (BAO) и реликтового излучения (CMB) — ключевых инструментов для измерения структуры и возраста Вселенной. После объединения данных стандартная модель ΛCDM была исключена с высокой степенью уверенности.

"Наш анализ показывает, что Вселенная сегодня уже не ускоряется, а замедляется", — отметил профессор Ли. — "Это согласуется с независимыми прогнозами BAO и CMB, хотя раньше этому уделяли мало внимания".

Исследование также частично объясняет так называемое "напряжение Хаббла" — расхождение между скоростью расширения, измеренной по ближним и дальним галактикам. Новая модель делает эти показатели более согласованными.

Последствия для космологии

Если выводы корейских учёных подтвердятся, космологам придётся пересмотреть не только роль тёмной энергии, но и сценарии будущего Вселенной.

1. Тёмная энергия может быть не постоянной, а переменной. Её "давление" на ткань пространства-времени ослабевает.

2. Расширение Вселенной может остановиться. После фазы замедления возможен переход к стационарному состоянию или даже к обратному сжатию.

3. Сверхновые типа Ia нуждаются в переоценке. Их зависимость от звёздных популяций означает, что многие космологические выводы последних десятилетий могли быть искажены.

"Это будет серьёзный сдвиг парадигмы — первый со времён открытия тёмной энергии", — добавил Ли.

Таблица: ключевые наблюдения и инструменты

Взгляд в будущее

Чтобы окончательно подтвердить гипотезу, команда Университета Ёнсе проводит тест без учёта эволюции, анализируя только сверхновые из молодых, одновозрастных галактик. Первые результаты уже совпадают с основной моделью замедления.

"Благодаря обсерватории Веры Рубин, которая откроет более 20 000 новых галактик, мы сможем в течение пяти лет провести решающую проверку этой модели", — отметил соавтор исследования Чул Чунг.

Если новые наблюдения подтвердят выводы, это будет переворот в космологии — возможно, сравнимый по значимости с открытием ускоренного расширения в 1998 году.

Мифы и правда

• Миф: ускорение Вселенной — доказанный факт.
  Правда: новые данные ставят под сомнение саму идею ускорения.

• Миф: тёмная энергия неизменна.
  Правда: она может эволюционировать во времени и ослабевать.

• Миф: судьба Вселенной определена.
  Правда: будущее космоса остаётся открытым — от вечного расширения до нового "Большого сжатия".

Исследование Университета Ёнсе показывает, что возможно, мы стоим на пороге новой космологической революции. Вселенная, как выясняется, может не ускоряться, а замедляться, а тёмная энергия — быть не вечной, а изменчивой. В ближайшие годы астрономы смогут проверить эти выводы, что-либо укрепит фундамент современной космологии, либо перевернёт его с ног на голову.