Ғаламның кеңеюі баяулап келеді: жаңа космологиялық жұмбақ
Жаңа зерттеулер Ғаламның кеңеюі бұрын ойлағандай жеделдеп жатқан жоқ, керісінше баяулап жатқанын көрсетеді. Бұл Ia типті аса жаңа жұлдыздардың қасиеттерін қайта қарастырумен байланысты және бұл біздің қараңғы энергия мен ғарыштың эволюциясы туралы түсінігімізді өзгертуі мүмкін.
Cursus
Ғаламның кеңеюі бұрынғыдай қараңғы энергия әсерінен үдейді деген теорияға қарамастан, баяулап келеді. Жаңа зерттеулер көрсеткендей, негізгі ғарыштық «маяктар» — Ia типті аса жаңа жұлдыздар — бұрын ойлағандай стандартты емес: олардың жарықтығы олар пайда болған жұлдыздардың жасына тәуелді.
Ғаламның кеңеюіне көзқарасты қайта қарау
13,8 миллиард жыл бұрынғы Үлкен жарылыстан кейін Ғаламның кеңеюі гравитация әсерінен баяулаған еді. Алайда 1998 жылы астрономдар күтпеген жаңалық ашты: алыс Ia типті аса жаңа жұлдыздарды бақылау олардың күткеннен әлдеқайда көмескі екенін көрсетті. Бұл олардың модельдер болжағаннан да алыс екенін білдірді, демек, Ғалам шамамен тоғыз миллиард жылдан кейін үдей кеңейе бастаған.
Бұл жаңалық 2011 жылы физика бойынша Нобель сыйлығын алып, қараңғы энергия ұғымының пайда болуына себеп болды — бұл күш Ғаламдағы энергия тығыздығының шамамен 70%-ын құрайды және галактикаларды бір-бірінен алыстататын антигравитация ретінде әрекет етеді. Стандартты космологиялық модельде (ΛCDM) қараңғы энергия уақыт өте өзгермейді деп есептеледі.
Жаңа деректер және стандартты модельге шақыру
Соңғы жылдары қараңғы энергияның тұрақтылығына күмән келтіретін деректер пайда болды. Мысалы, бариондық акустикалық тербелістерді өлшеу — Үлкен жарылыстың өзіндік «жаңғырығы» — қараңғы энергия қасиеттерінің өзгеруі мүмкін екенін көрсетті. Жақында жүргізілген зерттеу бұл гипотезаны дәлелдеп, бұрынғы есептеулердегі қателіктің көзін анықтады.
Астрономдар тобы Ia типті аса жаңа жұлдыздар, бұрын «стандартты шам» деп саналған, шын мәнінде өздерінің жұлдыз-алдындағы жұлдыздарының жасына қатты тәуелді екенін анықтады. 300 галактика бойынша жүргізілген деректерді талдау жоғары сенімділікпен (99,999%) көрсетті: тіпті стандартты калибрлеуден кейін де жас жұлдыздардан шыққан аса жаңа жұлдыздар көмескі, ал ескілерден шыққандары жарығырақ болады.
Алыс галактикалар орта есеппен жақындарынан жас болғандықтан, жүйелі ауытқу пайда болады: алыс аса жаңа жұлдыздар көмескі көрінеді және шын мәнінде олардан алыс деп қабылданады, бұл үдей кеңеюдің иллюзиясын тудырады.
Түзету және жаңа қорытындылар
Ғалымдар осы жасқа байланысты ауытқуды түзету әдісін жасады. Бұл түзетуді қолданғаннан кейін бақылаулар ΛCDM стандартты моделіне — үдеуді болжайтын модельге — сәйкес келмей қалды. Оның орнына түзетілген деректер бариондық акустикалық тербелістер (BAO) мен реликті сәулелену (CMB) бойынша тәуелсіз өлшеулерге негізделген модельдермен сәйкес келді.
Үш деректер жиынтығын — түзетілген аса жаңа жұлдыздар, BAO және CMB — біріктіру арқылы стандартты ΛCDM моделін жоғары статистикалық сенімділікпен жоққа шығаруға мүмкіндік туды. Біріккен талдау қараңғы энергия уақыт өте әлсірейтінін және Ғалам енді үдей кеңеймей, баяу кеңею фазасына өткенін көрсетті. Бұл қорытынды «Хаббл мәселесін» — Ғаламның кеңею жылдамдығын әртүрлі әдістермен бағалаудағы айырмашылықты — шешуге де көмектесуі мүмкін.
Космологиядағы жаңа кезең
Осылайша, Ғаламның үдей кеңеюі кеңістіктің негізгі қасиеті емес, бұрын ескерілмеген жүйелі қателіктің салдары болуы мүмкін. Қараңғы энергия, бәлкім, тұрақты емес, оның күші уақыт өте азаяды.
Егер бұл қорытындылар расталса, космологияда парадигманың ауысуына және Ғаламның өткенін әрі болашағын түсінуде жаңа кезеңнің басталуына әкеледі. Вера Рубин атындағы обсерватория сияқты жаңа құралдармен жүргізілетін болашақ бақылаулар бұл гипотезаны тексеру үшін одан да көп деректер береді.
