Исследование показывает, что наша Вселенная уже вступила в фазу замедления

Новое исследование Университета Ёнсе в Сеуле, Корея, ставит под сомнение давнюю теорию о том, что тёмная энергия разгоняет далёкие галактики всё быстрее; вместо этого оно не демонстрирует никаких признаков ускорения Вселенной. Если результаты подтвердятся, это может открыть совершенно новую главу в стремлении учёных раскрыть истинную природу тёмной энергии, разрешить «напряжение Хаббла» и понять прошлое и будущее Вселенной. Статья с результатами исследования была опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

В течение последних трех десятилетий астрономы были убеждены, что Вселенная расширяется с постоянно возрастающей скоростью под воздействием невидимого явления, называемого темной энергией, которая действует как своего рода антигравитация.

Этот вывод, основанный на измерениях расстояний до далеких галактик с использованием сверхновых типа Ia, был удостоен Нобелевской премии по физике 2011 года.

Однако профессор Ёнсеского университета Ён-Ук Ли и его коллеги представили новые доказательства того, что сверхновые типа Ia, долгое время считавшиеся «стандартными свечами» Вселенной, на самом деле сильно зависят от возраста их звезд-родителей.

«Наше исследование показывает, что в нынешнюю эпоху Вселенная уже вступила в фазу замедленного расширения и что темная энергия эволюционирует со временем гораздо быстрее, чем считалось ранее», — сказал профессор Ли. «Если эти результаты подтвердятся, это будет означать серьезный сдвиг парадигмы в космологии с момента открытия темной энергии 27 лет назад».

Даже после стандартизации светимости сверхновые из более молодых звездных популяций систематически кажутся более слабыми, в то время как из более старых популяций — более яркими.

Основываясь на гораздо более крупной выборке родительских галактик из 300 галактик, астрономы подтвердили этот эффект с чрезвычайно высокой значимостью (99,999% достоверности), предполагая, что затемнение далеких сверхновых возникает не только из-за космологических эффектов, но и из-за эффектов звездной астрофизики.

После исправления этого систематического смещения данные о сверхновых перестали соответствовать стандартной космологической модели ΛCDM с космологической постоянной.

Вместо этого она гораздо лучше согласуется с новой моделью, предложенной проектом спектроскопического прибора темной энергии (DESI), полученной на основе данных барионных акустических колебаний (BAO) и реликтового излучения (CMB).

Исправленные данные о сверхновых, а также результаты, полученные только с помощью BAO+CMB, указывают на то, что темная энергия ослабевает и существенно эволюционирует со временем.

Что еще важнее, когда скорректированные данные о сверхновых были объединены с результатами BAO и CMB, стандартная модель ΛCDM была исключена с подавляющим успехом.

Но самое удивительное, что этот объединенный анализ показывает, что Вселенная сегодня не ускоряется, как считалось ранее, а уже перешла в состояние замедленного расширения.

«В проекте DESI ключевые результаты были получены путем объединения нескорректированных данных о сверхновых с измерениями барионных акустических колебаний, что привело к выводу, что, хотя Вселенная будет замедляться в будущем, в настоящее время она все еще ускоряется», — сказал профессор Ли. «Напротив, наш анализ, в котором применяется поправка на возраст, показывает, что сегодня Вселенная уже вступила в фазу замедления. Примечательно, что это согласуется с независимыми прогнозами, полученными на основе анализа только BAO или BAO+CMB, хотя до сих пор этому факту уделялось мало внимания».

Для дальнейшего подтверждения своих результатов исследователи сейчас проводят тест без учета эволюции, в котором используются только сверхновые из молодых галактик-одновозрастных родителей во всем диапазоне красного смещения.

Первые результаты уже подтверждают их главный вывод.

«В течение следующих пяти лет, благодаря открытию обсерваторией Веры К. Рубин более 20 000 новых галактик, в которых могут вспыхнуть сверхновые, точные измерения их возраста позволят провести гораздо более надежную и окончательную проверку космологии сверхновых», — сказал профессор Чул Чунг из Университета Ёнсе.