Мистерия нашего времени: астрономы тестируют космическую историю.

Схематичное изображение истории развития Вселенной.

     В своем новом исследовании команда астрономов обращает внимание на нерешенную загадку расширения Вселенной. Хотя ускоренное расширение могло начаться в любой момент, на самом деле оно происходит именно в наше время.

     Одним из самых потрясающих успехов астрофизики в последние сто лет, было определение возраста Вселенной по самым старым звёздам. Результат был точно таким же, как и вычисление возраста Вселенной совершенно другим путем: по разбеганию галактик (закон Хаббла). Оба пути вычислений дали удивительно долгое время: миллиарды лет – доказательство того, что оба способа верны. Тем не менее, вычисления дали не идентичные результаты. Учёные быстро установили, что возраст самых старых звёзд старше возраста самой Вселенной.

     Уточнение измерений и усовершенствование моделей, призванных решить это противоречие, ведутся с 1998 года, с времени открытия ускоренного расширения Вселенной. В конце концов, вычисления показали, что возраст Вселенной гораздо старше, чем предполагалось ранее.

     Однако, решив одну проблему, учёные сразу столкнулись с новой. Расширение Вселенной возникает в результате взаимодействия двух сил. Материя создает гравитацию, которая замедляет расширение с одной стороны и ускорение, увеличивающее скорость расширения, с другой. Поскольку плотность материи постоянно падает по мере расширения, влияние гравитации уменьшается. Любопытно, но сейчас оба параметра имеют одинаковое значение (разумеется если привести их к одним единицам измерения). Почему так? Теоретически, значение ускорения может быть практически любым. Например, базовые вычисления из области квантовой механики дают значения существенно выше наблюдаемых. Объяснения данного несоответствия пока нет.

     Астрономы Arturo Avelino и Bob Kirshner, Университет Гарварда, опубликовали работу, в которой указывается на новую загадку. Скорость расширения Вселенной отнюдь не постоянная величина, такой она должна быть если бы на неё влияли только два вышеупомянутых фактора. В первые 9 миллиардов лет эволюции Вселенной доминировало сжатие и расширение постепенно замедлялось. Далее относительное влияние ускорения на скорость расширения росло. Последние 5 миллиардов лет ускорение доминирует и скорость расширения Вселенной возрастает. Интересно, но сегодня Вселенная выглядит также, как выглядела бы при постепенном постоянном расширении (таком, чтобы препятствовать коллапсу).

     Хотя эти две загадки касаются одного процесса, их суть оказывается разной. В первом случае речь идет о том, что нет никакого внятного объяснения текущему значению ускорения расширения Вселенной. Вторая загадка касается неравномерности самого процесса расширения, когда влияние одних и тех же факторов оказывает разное влияние на процесс эволюции Вселенной с течением времени.

    Поскольку научное сообщество активно ищет новые элементарные частицы, возможно, результат поиска даст ответ на эти загадки.

Источник: http://arxiv.org/abs/1607.00002

http://cont.ws/post/374143