Наблюдения в реальном времени указывают на равномерность расширения Вселенной

Наблюдения в реальном времени указывают на равномерность расширения Вселенной

Мы знаем об этом почти шестнадцать лет: Вселенная расширяется с ускорением. А раз так, то в ней присутствует некая тёмная энергия — что-то, что расталкивает галактики в разные стороны и обеспечивает это самое ускоренное расширение.

Но как именно эта тёмная энергия действует, мы пока знаем очень мало. Не будем далеко ходить за примерами: лишь недавно появилась гипотеза о том, что часть функции тёмной энергии может выполнять совсем другая субстанция с принципиально иной физической природой, находящаяся в центре войдов — пустот между галактическими скоплениями. Если эта или другие похожие теории верны, то в силу естественных неравномерностей в распределении «иной» материи скорость расширения Вселенной в разных регионах мироздания может слегка различаться. Как проверить, насколько однородно ускорение расширения Вселенной?

Абрахам Лёб из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (США) считает, что в целом для Вселенной однородность её расширения можно проверить с помощью реликтового излучения: расширяйся окружающий нас универсум с разной скоростью в разных местах — и на карте реликтового излучения существовали бы весьма серьёзные отклонения от общей картины, неоднородности, которые нельзя не заметить.

Джереми Дарлинг (Jeremy Darling), представляющий Колорадский университет в Боулдере (США), поставил на другой метод — так называемое наблюдение за расширением Вселенной в реальном времени. Почему его не устраивает слежение за реликтовым излучением — понятно.

Температура последнего зависит только от общего расширения всего мироздания в момент между появлением излучения и его фиксацией астрономами. Иными словами, мы получаем «среднюю температуру по больнице», причём усредненную более чем за 13 млрд лет. Между тем уже сейчас известно, что в прошлом расширение Вселенной могло не иметь ускоряющегося характера, а сегодня оно именно таково. Наблюдения в «реальном времени» позволят сделать нечто совсем иное: «Их можно использовать для замера расширения сегодня или в любой другой точке истории Вселенной».

Что мы имеем в виду под наблюдениями в «реальном времени»? Разумеется, Вселенная не перестаёт расширяться ни на секунду, и за много лет — а лучше десятилетий — расширение может достичь такой величины, которая будет доступна для фиксации земными приборами.

Чтобы получить максимально точные цифры, г-н Дарлинг использовал архивные данные наблюдений за положением внегалактических объектов. Но, увы, история астрономических наблюдений пока коротка. Всё, что ему удалось получить в смысле точности, — это картина изотропно (равномерно) расширяющейся Вселенной, с прискорбной величиной ошибки, достигающей 7%. С учётом диаметра известной части мироздания, приближающегося к сотне миллиардов лет, это прореха огромных масштабов, в невообразимое количество раз превышающих, к примеру, размеры нашей Галактики.

Однако исследователь подчёркивает, что его расчёты — лишь проверка принципиальной возможности космологии в «реальном времени». Космический телескоп Gaia, принадлежащий Европейскому космическому агентству, с этого года наблюдает сразу за миллиардом звёзд, и возможностей для точного выяснения дистанции до удалённых объектов у него куда больше, чем у ещё вчерашних инструментов. Поэтому он один способен резко увеличить точность такой оценки скорости расширения Вселенной в текущий момент и много аккуратнее ответить на вопрос о том, как именно тёмная энергия влияет на современную Вселенную.

Кстати, Джереми Дарлинг верно подмечает, что наблюдения в реальном времени могут ответить и на другие интересные вопросы, вроде точной массы крупномасштабных структур Вселенной или того, вращается ли она как целое. До публикации данных наблюдений Gaia осталось всего ничего — есть смысл подождать.

Отчёт об исследовании вскоре будет опубликован в издании Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а его препринт можно полистать на сайте arXiv.

Подготовлено по материалам Space.Com. Изображение на заставке принадлежит Shutterstock.