Вселенная может быть намного моложе, чем считалось

Фото из открытых источников

В последние несколько лет астрофизики застряли в тупике из-за упорного противоречия. Два разных метода измерения скорости расширения Вселенной дают два разных результата. Космологи называют этот разрыв «напряжением Хаббла», и это заставляет их переосмыслить истинный возраст Вселенной.

В новой статье этот вопрос рассматривается напрямую. Руководителем работы является Индранил Баник из Университета Портсмута. Он и его команда задают острый вопрос: не ошибалась ли наука в оценке возраста космоса с самого начала? Статья размещена на сервере препринтов arXiv.

Напряжение, возникающее при наблюдении телескопа «Хаббл», объясняется тем, как расширяется пространство. Эта скорость позволяет ученым рассчитать возраст Вселенной, используя два разных типа данных.

Первый метод основан на космическом микроволновом фоне, или реликтовом излучении, которое указывает на возраст Вселенной около 13,8 миллиардов лет. Второй метод использует данные о взрывающихся звёздах, называемых сверхновыми. Этот подход даёт возраст всего от 12,5 до 12,9 миллиардов лет, оставляя разрыв почти в десять процентов.

В дебатах доминируют две основные группы исследователей; одна построила свою аргументацию на основе раннего излучения, а лауреат Нобелевской премии Адам Рисс вместо этого изучал сверхновые. Недавно Рисс использовал космический телескоп Джеймса Уэбба для перепроверки данных, однако напряженность сохранялась.

В то время как одни физики предполагают, что темная энергия меняется со временем, другие винят в этом темную материю. По мере того, как темная материя постепенно собиралась в массивные космические нити, она создавала огромные пустые пространства, где впоследствии формировались звезды и галактики.

Поскольку ранняя Вселенная с гладкой поверхностью расширяется иначе, чем современная, более неоднородная, одно это различие может исказить измерения настолько, что это объяснит проблему несоответствия параметров Хаббла.

Команда Баника применила более прямой подход, проанализировав каталог из почти 250 000 звезд Млечного Пути. Используя спектроскопические данные с прибора LAMOST и данные о расстоянии со спутника Gaia, они применили модели звездной эволюции для оценки возраста отдельных звезд на основе температуры, яркости и химического состава. Чтобы обеспечить надежность результатов, исследователи сосредоточились исключительно на старых, бедных металлами звездах.

Полученные ими данные указывают на возраст старейших звезд Млечного пути в 13,73 миллиарда лет. Эта цифра точно совпадает с предсказаниями, полученными на основе анализа реликтового излучения, при условии, что первые долгоживущие звезды Вселенной загорелись примерно через 200 миллионов лет после Большого взрыва.

Сама проблема, связанная с телескопом «Хаббл», остается нерешенной. Тем не менее, подсчет звезд, проведенный Баником, удерживает космический возраст на уровне около 13,8 миллиардов лет, оставляя мало места для более молодой Вселенной, на которую указывают данные о сверхновых.