Новые измерения, опубликованные 25 апреля в Astrophysical Journal Letters, уменьшают вероятность того, что несоответствие является случайным, с 1 из 3000 до 1 из 100000 и предполагают, что для лучшего понимания космоса может потребоваться новая физика.
"Это несоответствие растет и теперь достигло точки, которую действительно невозможно игнорировать как случайность.
Это не то, чего мы ожидали », – говорит Адам Рисс, заслуженный профессор физики и астрономии Bloomberg Университета Джонса Хопкинса, лауреат Нобелевской премии и руководитель проекта.
В этом исследовании Рисс и его команда SH0ES (Supernovae, H0, для уравнения состояния) проанализировали свет от 70 звезд в нашей соседней галактике, Большом Магеллановом Облаке, с помощью нового метода, который позволил быстро получить изображения этих звезд. Звезды, называемые переменными цефеид, становятся ярче и тусклее с предсказуемой скоростью, которая используется для измерения ближайших межгалактических расстояний.
Обычный метод измерения звезд невероятно трудоемок; Хаббл может наблюдать только одну звезду за каждые 90 минут обращения вокруг Земли.
Используя свой новый метод под названием DASH (Drift And Shift), исследователи использовали Хаббла в качестве «наводящей и снимай» камеры для наблюдения за группами цефеид, тем самым позволяя команде наблюдать за дюжиной цефеид за то же время, что и раньше. обычно принимают для наблюдения только один.
С помощью этих новых данных Рисс и его команда смогли укрепить основу космической лестницы расстояний, которая используется для определения расстояний во Вселенной, и вычислить постоянную Хаббла, значение того, насколько быстро космос расширяется с течением времени.
Команда объединила свои измерения Хаббла с другим набором наблюдений, сделанных в рамках проекта Араукария, в сотрудничестве между астрономами из институтов Чили, США.S., и европа. Эта группа провела измерения расстояния до Большого Магелланова Облака, наблюдая затемнение света, когда одна звезда проходит перед своим партнером в затменных системах двойных звезд.
Комбинированные измерения помогли команде SH0ES уточнить истинную яркость цефеид. Получив этот более точный результат, команда могла бы затем «затянуть болты» остальной части дистанционной лестницы, которая использует взрывающиеся звезды, называемые сверхновыми, для более глубокого проникновения в космос.
Поскольку измерения группы стали более точными, их расчет постоянной Хаббла по-прежнему расходился с ожидаемым значением, полученным из наблюдений за расширением ранней Вселенной с помощью спутника Planck Европейского космического агентства на основе условий, которые Планк наблюдал через 380 000 лет после Большого взрыва.
"Это не просто два несовпадающих эксперимента", – объяснил Рисс. "Мы измеряем нечто принципиально иное. Один – это измерение того, насколько быстро Вселенная расширяется сегодня, как мы ее видим. Другой – предсказание, основанное на физике ранней Вселенной и на измерениях того, насколько быстро она должна расширяться. Если эти значения не совпадают, возникает очень большая вероятность того, что мы упускаем что-то в космологической модели, что связывает две эпохи."
Хотя у Рисса нет ответа на вопрос, почему именно существует несоответствие, он и команда SH0ES продолжат точную настройку постоянной Хаббла с целью снижения неопределенности до 1%. Эти самые последние измерения снизили неопределенность в скорости расширения с 10% в 2001 году до 5% в 2009 году, а сейчас – до 1%.9% в настоящем исследовании.