Вселенная постоянно расширяется, и расширение ускоряется, но мы точно не знаем, насколько это быстро. Два измерения, которые оценивают скорость расширения, несовместимы друг с другом, что может свидетельствовать о том, что базовое понимание Вселенной неверно. Кроме того, две новые попытки астрономов решить эту проблему усложняют проблему.
Ускорение расширения Вселенной выражается числом, называемым постоянной Хаббла. Это важное число является локальным измерением с использованием измерений космического микроволнового фонового излучения (CMB), измерений обломков первого луча, прошедшего через космос, и измерений сверхновых и других относительно близких объектов.
Анализ двух наборов наблюдений последовательно дает противоречивые результаты, и данные CMB, полученные со спутника Планка, свидетельствуют о том, что Вселенная расширяется примерно на 9 процентов медленнее, чем предполагают данные о сверхновых.
Симона Айола и ее коллеги из Института Флатирона в Нью-Йорке использовали космический телескоп Атакама в Чили для проведения новых, более точных наблюдений CMB. Они использовали эти измерения для расчета постоянной Хаббла и нашли значение, соответствующее спутниковым данным Планка.
Напряженность кажется реальной, поскольку в настоящее время CMB имеет два набора измерений, которые противоречат местным измерениям, сказала Иола. “Если значение находится между данными Планка и местными показаниями, это действительно ухудшит ситуацию”.
Таким образом, это усиливает аргумент о том, что постоянное значение CMB Хаббла является правильным, что локальные измерения по какой-то причине неверны или что эти два значения на самом деле отличаются из-за физики, которую мы еще не понимаем. Предполагает.
“Надеюсь, нам понадобится какая-то новая физика, чтобы объяснить Вселенную, и по мере того, как наши измерения становятся более точными, мы только начинаем это видеть”, — сказала Антонелла Палмезе из Национальной ускорительной лаборатории Ферми в Иллинойсе.
Палмезе и ее коллеги использовали измерения гравитационных волн для вычисления независимых значений констант. Они использовали данные о слиянии трех гигантских объектов из американской лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO) и итальянского детектора Virgo.
Эти значения находятся между двумя другими, но измерения неточны, поэтому они совместимы с обоими. Первая попытка показать, что гравитационные волны могут помочь разгадать тайну, заключается в более точном измерении постоянной haBo после следующих наблюдений LIGO и Virgo, которые в настоящее время задерживаются из-за пандемии коронавируса. Для этого должно быть достаточно данных, сказал Палмезе.
Если наблюдения все еще напряжены, это означает, что должен существовать какой-то физический механизм, который изменяет постоянную Хаббла между излучением в CMB и настоящим. От неожиданной природы темной материи и темной энергии до возможности того, что мы живем в странных уголках Вселенной, существует много предположений о том, что это за новая физика, но требуется больше. Пришло время придумать совершенно новую теорию, проведя измерения, прежде чем мы в этом убедимся.
