Возможно, Вселенная уже прекратила фазу ускоренного расширения и вступила в стадию замедленного роста. К такому заключению пришла международная команда астрономов во главе с профессором Ён-Ук Ли из Университета Ёнсе в Южной Корее. Исследователи не обнаружили убедительных свидетельств продолжающегося ускорения космоса и выдвинули аргументы в пользу со временем ослабевающей тёмной энергии. Если эти выводы подтвердятся, это потребует пересмотра фундаментальных концепций современной космологии, включая трактовку тёмной энергии, перспективы эволюции Вселенной и может пролить свет на «напряжение Хаббла» — расхождения в оценках постоянной Хаббла, получаемых различными методами.
Традиционная картина, сформированная в последние десятилетия, базируется на наблюдениях сверхновых типа Ia, долгое время считавшихся надёжными «стандартными свечами» для определения космических расстояний. В конце 1990-х годов анализ их кажущейся тусклости привёл к открытию, что галактики удаляются друг от друга всё быстрее под воздействием тёмной энергии — своеобразной антигравитационной силы. Это открытие легло в основу стандартной модели ΛCDM, где тёмная энергия рассматривается как неизменная константа, и было отмечено Нобелевской премией по физике в 2011 году. Новое исследование не оспаривает сами наблюдения, а предлагает уточнение их интерпретации.
Группа из Университета Ёнсе продемонстрировала, что пиковая светимость сверхновых типа Ia заметно зависит от возраста звездных популяций их предшественников. Даже после стандартной калибровки оказалось, что вспышки в молодых галактиках выглядят менее яркими, тогда как в более старых — наоборот, более интенсивными. Проанализировав данные о 300 галактиках, учёные получили статистически значимый результат на уровне доверия 99,999%, что указывает: часть того «потухания», ранее приписываемого ускоренному расширению Вселенной, может оказаться следствием возрастных различий звёздных систем, а не изменения скорости космического роста.
С учётом этого возрастного смещения скорректированные данные по сверхновым утратили согласие со стандартной ΛCDM-моделью, основанной на постоянной тёмной энергии. Зато они получили лучшее соответствие альтернативной парадигме, поддерживаемой наблюдениями проекта Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). Данная модель опирается на анализ барионных акустических осцилляций ранней Вселенной и измерения космического микроволнового фона (CMB), причём оба источника данных указывают на динамически меняющийся вклад тёмной энергии, который со временем снижается. Объединив обновлённые сверхновые, BAO и CMB, исследователи получили картину, в которой современная Вселенная пребывает в фазе замедленного расширения.
Обсерватория имени Веры Рубин. Источник: RubinObs / NOIRLab / SLAC / NSF / DOE / AURA
Особо важным является сравнение с результатами DESI. В DESI ключевые выводы строились на сочетании несведённых с учётом возрастного эффекта данных по сверхновым и анализе барионных акустических осцилляций, что приводило к сценарию, где ускорение ещё продолжается, а замедление наступит лишь в отдалённом будущем. Однако анализ команды Ён-Ука Ли демонстрирует, что при учёте возрастного сдвига пиковой яркости сверхновых Вселенная уже перешла в режим замедленного расширения. Примечательно, что этот вывод находится в гармонии с независимыми оценками, основанными строго на BAO или на совместной обработке данных BAO и CMB, которым ранее не уделяли должного внимания.
Для верификации своих заключений учёные проводят «эволюционно-свободный тест», в котором анализируются лишь сверхновые в молодых, квазисинхронных галактиках, где звёздные популяции по возрасту практически однородны на всём диапазоне красных смещений. Такой подход минимизирует возрастные эффекты и позволяет проверить, сохраняется ли предложенная картина расширения без сложных поправок. Первые итоги этого теста уже подтверждают основные выводы работы о преждевременной интерпретации данных и ослаблении тёмной энергии.
В ближайшие годы для проверки гипотезы критически важны новые проекты. Обсерватория Веры Рубин в Чили, оснащённая одной из самых мощных цифровых камер, недавно начала научные наблюдения и должна выявить свыше 20 000 галактик-хозяев новых сверхновых типа Ia. По словам профессора Чхуль Чхуна и аспиранта Чунхёка Сона, столь масштабный каталог вместе с точными оценками возраста звёзд позволит провести куда более строгие тесты космологической модели с учётом возрастного смещения. Параллельно проект DESI продолжит уточнять барионные акустические осцилляции, предоставляя независимую проверку эволюции тёмной энергии.
Исследование коллектива Университета Ёнсе не утверждает окончательный отказ от прежней космологической схемы, но предлагает физически обоснованное объяснение тому, как тонкие астрофизические эффекты сверхновых могут влиять на выводы о судьбе Вселенной. На фоне продолжающихся усилий по пониманию природы тёмной энергии и нивелированию разночтений между различными измерениями новая интерпретация выдвигает чёткие проверяемые экспериментом прогнозы.
Источник: iXBT
