Сверхновые оказались союзниками темной энергии

Ученые нашли новые доказательства в пользу существования темной энергии - точнее, они обнаружили свидетельство того, что одна из альтернативных гипотез, объясняющая мир без участия темной энергии, неверна. Работы ученых принята к публикации в журнал Astrophysical Journal, а коротко о ней пишет портал Space.com.

Сверхновая Тихо Браге (SN 1572) типа Ia. Изображение NASA/CXC/SAO, NASA/JPL-Caltech; Optical: MPIA, Calar Alto, O.Krause et al.

Гипотеза о существовании темной энергии была выдвинута в 1998 году для объяснения того, что Вселенная расширяется с ускорением. Согласно современным теориям, в частности, общей теории относительности (ОТО), со временем скорость разбегания галактик должна падать, однако наблюдения доказывают, что это не так.

В последующие годы астрономы обнаружили еще множество косвенных доказательств в пользу гипотезы о существовании темной энергии, но экспериментально она до сих пор не обнаружена. Некоторые исследователи, тем не менее, не исключают, что правомерными могут оказаться альтернативные гипотезы, не задействующие темную энергию.

Одна из таких гипотез предполагает, что наблюдаемая скорости расширения Вселенной определяется тем, что Солнечная система, галактика Млечный Путь и прилегающий регион космического пространства расположены в центре огромного - протяженностью около 8 миллиардов световых лет - относительно пустого района космоса. Соответственно, измеряемая учеными скорость расширения Вселенной не является истинной - это иллюзия, создающаяся в одном конкретном месте космического пространства. Эта гипотеза не очень популярна у астрономов, отчасти, по той причине, что на сегодняшний день у них нет никаких фактических доказательств, что Млечный Путь находится в особой, не похожей на другие части космоса.

Авторы новой работы определяли скорость расширения Вселенной, ориентируясь по сверхновым звездам типа Ia. Сверхновые - это звезды, которые заканчивают свою эволюцию взрывным процессом, а сверхновые типа Ia отличаются тем, что их светимость всегда одинакова. Соответственно, определяя видимую яркость такой сверхновой, астрономы могут вычислить расстояние до нее. Дополнительно определяя красное смещение (сдвиг в спектре излучения объекта, связанный со скоростью его движения) для таких звезд, астрономы могут получить скорость расширения Вселенной.

Для наблюдения сверхновых специалисты использовали новую камеру Wide Field Camera 3, установленную на телескопе "Хаббл" в 2009 году. Ученым удалось получить значение скорости разбегания космических объектов, на 30 процентов более точное, чем в более ранних работах. И это значение не укладывается в гипотезу о "пустом месте", внутри которого находится Млечный Путь.

Недавно другой коллектив астрономов исследовал возможные параметры темной энергии при помощи гравитационных линз, или линз Эйнштейна. Этим термином обозначают эффект искажения путей прохождения света вблизи массивных объектов - они искривляют пространство-время. При определенных условиях пути излучения, идущего, скажем, от далекой галактики, искажаются так, что наблюдатель видит ее как бы увеличенной.