Міжнародна команда астрономів на чолі з Індранілом Баніком з Університету Портсмута знайшла новий оригінальний спосіб розрахувати вік Всесвіту. Замість того, щоб дивитися у глибокий космос, учені дослідили наше найближче оточення — «зіркові скам’янілості» всередині Чумацького Шляху. Нове дослідження, результати якого опубліковані на сервері препринтів arXiv, може стати вирішальним аргументом у тривалій суперечці фізиків та підтвердити правильність стандартної космологічної моделі.
Сьогодні в космології існує серйозне протиріччя, відоме як «напруга Габбла». Астрономи мають два ключові методи вимірювання швидкості розширення Всесвіту (постійної Габбла), і вони дають різні результати:
- Метод реліктового випромінювання базується на аналізі космічного мікрохвильового фону (CMB) — «луни» Великого вибуху. Згідно з ним та стандартною моделлю (
CDM), Всесвіту приблизно 13,8 млрд років.
- Локальний метод спирається на спостереження за об’єктами у нашому космічному сусідстві, наприклад, пульсуючими зірками-цефеїдами та надновими. Цей метод показує вищу швидкість розширення, за якої Всесвіт мав би бути значно молодшим — усього від 12,5 до 12,9 млрд років.
Різниця у 9% змушувала вчених висувати теорії про «нову фізику», яка могла змінити правила гри на початку існування космосу. Проте нові дані пропонують значно простіше пояснення.
Зоряна археологія
Щоб розставити крапки над «і», автори нового дослідження звернулися до зоряної археології. Якщо ми знайдемо у космосі зірку, якій 13 млрд років, логічно, що сам Всесвіт не може бути молодшим за неї. Ба більше, йому потрібно було додатково близько 200 мільйонів років після Великого вибуху, щоб перші зірки взагалі змогли народитися.
Магазин від Universe Space Tech
Шкарпетки Космічна Капібара – Велика Капі
До товаруДля свого аналізу вчені відібрали субгіганти — зірки, які щойно зійшли з головної послідовності свого життєвого циклу. Вік таких світил піддається найточнішому датуванню. Початкова вибірка складалася з понад 247 тис зірок, виявлених за допомогою наземного телескопа LAMOST та космічного телескопа Gaia. Після ретельного очищення даних від хімічних аномалій та перевірки незалежними методами дослідники залишили для фінального аналізу 155 тис зірок.
Вердикт зоряного перепису
Результати аналізу виявилися вражаючими: найстаріша зірка у вибірці має вік приблизно 13,73 млрд років, із незначною похибкою +0,18/-0,15 млрд років.
Якщо додати час, необхідний для охолодження речовини після Великого вибуху та формування перших зоряних колисок, мінімальний вік Всесвіту ідеально вписується у цифру 13,8 млрд років. Це повністю підтверджує космологічні прогнози, отримані на основі вимірів реліктового фону.
Чому помилялися інші прилади?
Отриманий вік є занадто великим для теорій, які намагалися пояснити «напругу Габбла» екзотичними процесами на світанку космосу. Натомість астрономи пропонують дві більш приземлені альтернативи:
- Еволюція розширення. Прискорення Всесвіту могло змінитися лише протягом останніх кількох мільярдів років під впливом темної енергії.
- Гігантська порожнеча. Наш Чумацький Шлях може перебувати всередині локальної космічної пустоти (області з аномально низькою щільністю речовини). Цей фактор здатний створювати ілюзію швидшого розширення під час вимірювань поблизу нашої Галактики, не впливаючи на глобальний вік Всесвіту.
Хоча астрономи наголошують на наявності дрібних системних похибок у моделюванні зірок, це дослідження суттєво зміцнює позиції класичної космології та наближає нас до розв’язання однієї з найбільших загадок сучасної науки.
Раніше ми розповідали про те, як історія з віком Всесвіту оголила ключові проблеми інтернету.
За матеріалами phys.org
