Международная группа исследователей, работающих в астрономической службе The Baryon Oscillation Spectroscopic Survey, обнаружила парадокс, который может служить свидетельством аномальных свойств темной энергии. На это указывает расхождение в показателях скорости расширения Вселенной, полученных с помощью разных методов. Препринт статьи опубликован в репозитории bioRxiv.
Согласно полученным данным, Вселенная расширяется со скоростью в 67 километров в секунду на мегапарсек с погрешностью в 1,5 процента. Такие результаты соответствуют оценкам миссии Planck, в рамках которой было изучено космическое микроволновое фоновое излучение (реликтовое излучение) — древний свет, который возник спустя 380 тысяч лет после Большого взрыва. Однако они противоречат выводам команды астрофизиков под руководством Адама Рисса, вычислившей постоянную Хаббла на основе определения расстояний до 300 сверхновых типа Ia и тысяч цефеид. Так как яркость последних всегда одинакова, они служат «стандартными свечами», иными словами, существует обратная зависимость между их яркостью и удаленностью от Земли.
В новом исследовании ученые изучили кластеризацию 1,2 миллиона галактик. На ранних стадиях развития Вселенной возникали волны, сжимающие вещество в сгустки и оставляющие промежутки пустого пространства между ними. Расстояния между кластерами позволили астрофизикам оценить скорость расширения Вселенной. Тем самым были получены доказательства того, что расхождение между результатами, полученными с помощью различных методов, не являются случайностью.
Ученые предполагают, что несоответствие может быть объяснено наличием частиц неизвестного типа, например нейтрино нового формата, которые влияли на скорость расширения ранней Вселенной. Другая возможная причина заключается в том, что темная энергия меняется со временем и придает ей большее ускорение, чем предсказывалось. Кроме того, некоторые исследователи ставят под сомнение точность метода с применением стандартных свечей. Чтобы проверить реальность расхождения, астрофизики предлагают вместо цефеид использовать переменные звезды по типу RR Лиры или красных гигантов.
С момента своего рождения Вселенная непрерывно расширяется с ускорением. Причиной этого процесса ученые называют темную энергию, которая пронизывает весь космос и заставляет его раздуваться все быстрее.