Расширение Вселенной замедляется вопреки устоявшейся теории об ускорении под действием темной энергии. Новые исследования показывают, что ключевые космические «маяки» — сверхновые типа Ia — не так стандартизированы, как считалось ранее: их яркость зависит от возраста звезд, из которых они возникли.

Пересмотр взглядов на расширение Вселенной

После Большого взрыва, произошедшего 13,8 миллиарда лет назад, расширение Вселенной замедлялось под действием гравитации. Однако в 1998 году астрономы сделали неожиданное открытие: наблюдения за далекими сверхновыми типа Ia показали, что они тусклее, чем ожидалось. Это означало, что они находятся дальше, чем предсказывали модели, и, следовательно, примерно через девять миллиардов лет после рождения Вселенная начала расширяться с ускорением.

Это открытие, удостоенное Нобелевской премии по физике в 2011 году, привело к появлению концепции темной энергии — силы, составляющей около 70% плотности энергии во Вселенной и действующей как антигравитация, раздвигая галактики. В стандартной космологической модели (ΛCDM) темная энергия считается постоянной во времени.

Новые данные и вызовы стандартной модели

В последние годы появились данные, ставящие под сомнение неизменность темной энергии. Например, измерения барионных акустических осцилляций — своеобразного «эха» Большого взрыва — намекали на возможность изменения свойств темной энергии. Недавнее исследование предоставило доказательства этой гипотезы и указало на источник ошибок в прежних расчетах.

Группа астрономов выяснила, что сверхновые типа Ia, долгое время считавшиеся «стандартными свечами» для измерения космических расстояний, на самом деле сильно зависят от возраста своих звезд-предшественников. Анализ данных по 300 галактикам показал с высокой достоверностью (99,999%), что даже после стандартной калибровки яркости сверхновые из молодых звездных популяций выглядят тусклее, а из старых — ярче.

Поскольку далекие галактики в среднем моложе близких, возникает систематическое смещение: далекие сверхновые кажутся тусклее и, следовательно, дальше, чем есть на самом деле, что создает иллюзию ускоренного расширения.

Коррекция и новые выводы

Ученые разработали метод для коррекции этого возрастного смещения. После его применения наблюдения перестали соответствовать стандартной модели ΛCDM, предполагающей ускорение. Вместо этого скорректированные данные совпали с моделями, основанными на независимых измерениях барионных акустических осцилляций (BAO) и реликтового излучения (CMB).

Объединение всех трех наборов данных — скорректированных сверхновых, BAO и CMB — позволило с высокой статистической значимостью исключить стандартную модель ΛCDM. Совокупный анализ показал, что темная энергия со временем ослабевает, и Вселенная уже не ускоряется, а перешла в фазу замедленного расширения. Этот вывод также может помочь разрешить «проблему Хаббла» — расхождение в оценках скорости расширения Вселенной, полученных разными методами.

Новая глава в космологии

Таким образом, ускоренное расширение Вселенной может оказаться не фундаментальным свойством космоса, а следствием систематической ошибки в измерениях, которую ранее не учитывали. Темная энергия, вероятно, не постоянна, а ее сила со временем уменьшается.

Если эти выводы подтвердятся, это приведет к смене парадигмы в космологии и откроет новую главу в понимании прошлого и будущего нашей Вселенной. Дальнейшие наблюдения с помощью новых инструментов, таких как Обсерватория имени Веры Рубин, предоставят еще больше данных для проверки этой гипотезы.