Японські астрономи поставили під сумнів стандартну космологічну модель

Астрономи зробили черговий крок у розв’язанні однієї з головних загадок сучасної космології — так званої Hubble tension, або «губблівської напруги». Уже понад десять років науковці не можуть узгодити два найточніші методи вимірювання швидкості розширення Всесвіту: один показує 73 км/с/Мпк, інший — близько 67 км/с/Мпк. Якщо розбіжність не є наслідком похибок, це може означати, що наше розуміння фізики Всесвіту неповне.

Команда дослідників з Токійського університету та міжнародних обсерваторій запропонувала альтернативний підхід, який не потребує традиційної «драбини відстаней». Вони використали метод «часової затримки гравітаційного лінзування» (time-delay cosmography). Коли масивна галактика розташовується між Землею та далеким квазаром, її гравітація викривлює світло квазара, створюючи кілька зображень одного об'єкта. Кожен промінь світла проходить свій шлях, тому до нас він доходить із невеликою часовою затримкою. Вимірявши ці затримки з великою точністю, можна визначити, наскільки швидко розширюється Всесвіт.

Астрономи дослідили вісім таких гравітаційно лінзованих систем, використовуючи дані з найпотужніших телескопів, зокрема James Webb Space Telescope. Для кожної системи вони не лише виміряли часові затримки, а й змоделювали розподіл маси всередині «лінзових» галактик, адже саме маса впливає на траєкторії світла. Об'єднавши часові дані з моделями маси, команда отримала нове значення сталої Габбла з точністю близько 4,5%, яке збігається з локальними вимірюваннями — тобто з «вищим» показником у ~73 км/с/Мпк.

Результат додає аргументів на користь того, що Hubble tension може відображати реальну фізику, а не похибку у вимірюваннях. Якщо це так, доведеться переглянути деякі положення стандартної космологічної моделі — можливо, Всесвіт розширювався нерівномірно, або в його історії існував невідомий тип енергії чи частинок. Однак дослідники визнають, що залишаються невизначеності щодо структури маси галактик, які можуть впливати на точність результату.

«Наша теперішня точність — близько 4,5%, але щоб остаточно підтвердити наявність або відсутність нової фізики, потрібно зменшити похибку до 1−2%», — пояснив доктор Ерік Паїч, співавтор дослідження. Команда планує розширити вибірку до десятків систем, отримати детальніші спостереження та вдосконалити моделі масового розподілу. Вчені впевнені, що з появою нових телескопів цей метод зможе дати остаточну відповідь на питання — чи справді Всесвіт розширюється швидше, ніж передбачає стандартна космологічна теорія.