Иллюстрация, показывающая эволюцию Вселенной, начиная от Большого Взрыва слева, и до появления космического микроволнового фона. После образования первых звёзд заканчиваются космические тёмные века, за которыми следует образование галактик. Авторы и права: CfA / M. Weiss.
Астрономы изо всех сил пытаются объяснить несоответствия при измерении скорости расширения Вселенной различными методами и отчаянно нуждаются в какой-либо свежей идее, чтобы найти решение. Новый метод, использующий самые старые звёзды во Вселенной может помочь.
У астрономов есть несколько методов для измерения современной скорости расширения Вселенной, известной как постоянная Хаббла. Один из распространённых методов – измерение яркости далёких сверхновых. Другой метод – изучение света, оставшегося от ранней Вселенной, известного как космический микроволновый фон. Однако эти два измерения расходятся.
“Один из самых захватывающих вопросов в космологии сегодня – есть ли какие-то физические законы, которые отсутствуют в нашем нынешнем понимании того, как развивается Вселенная. Текущее несоответствие в измерении постоянной Хаббла может сигнализировать о новом физическом свойстве Вселенной или, говоря более обыденно, о непризнанных неопределенностях измерения”, – сказала Венди Л. Фридман, профессор астрономии и астрофизики Университета Джона и Мэрион Салливан.
Познакомьтесь со звёздами JAGB (J-region Asymptotic Giant Branch), которые представляют собой особый вид красных гигантов с большим количеством углерода в атмосфере.
Чем нам помогут звёзды JAGB?
Кажется, что они имеют почти стандартную яркость, а это означает, что мы можем сравнить измеряемую нами яркость с яркостью, которую, как мы знаем, они должны испускать для расчёта расстояния до них. Объединив это измерение со скоростью удаления родительских галактик, мы можем оценить скорость расширения Вселенной независимо от сверхновых и космического микроволнового фона.
“Мы эмпирически наблюдали, что эти звезды обладают известной внутренней яркостью от галактики к галактике”, – сказала астрофизик и аспирантка Чикагского университета Эбигейл Ли, ведущий автор нового исследования, посвящённого использованию звёзд JAGB для измерения скорости расширения.
В качестве бонуса звёзды JAGB имеют тенденцию быть очень яркими, что позволяет астрономам замечать их в очень далёких галактиках.
Этот метод всё ещё находится в зачаточном состоянии и требует множества перекрёстных проверок, прежде чем он сможет помочь нам разрешить современное противоречие с постоянной Хаббла.
“Поскольку этот метод относительно новый, цель этого проекта заключалась в том, чтобы увидеть, сможет ли он конкурировать с другими индикаторами расстояния по точности измерения”, – сказала Ли.
Для начала группа занялась изучением галактики Вольфа-Лундмарка-Мелотта, которая находится на окраине нашей местной галактической группы. Они сравнили расстояние, полученное с помощью звёзд JAGB, с другими методами и пришли к большому согласию, что указывает на то, что этот метод может обеспечить решающую перекрёстную проверку в будущих исследованиях.
У исследователей нет чёткого представления о значении постоянной Хаббла, поэтому это действительно важная работа, которая поможет решить одну из самых больших проблем космологии.
Источник: universetoday.ru
