Планети

Що не так з постійною хаббла?

Закон Хаббла дає можливість визначити відстані до далеких галактик, знаючи швидкість їх видалення від нас і постійну Хаббла, яка показує, що швидкість розбігання галактик залежить від відстані до них. Існує кілька способів визначити значення постійної Хаббла і всі вони дають близькі, але не однакові значення. Нещодавно фізики спробували виміряти постійну Хаббла за допомогою дослідження реліктового випромінювання, але це завело вчених у глухий кут. Чому це сталося? Давайте розберемося разом.

Закон Хаббла

Всім відомо, що Всесвіт не статична, вона завжди розширюється, та ще й з прискоренням. В даний час нам невідомий точний механізм розширення, але це прискорення відбувається за невідомою “темною енергією”. З-за неї всі галактики видаляється один від одного і чим далі вони знаходяться тим швидше вони віддаляються. Вперше детально описав й сформулював закон про разбегании галактик Едвін Хаббл ще на початку 20 століття.

Закон Хаббла, де Н – постійна Хаббла

Формулюється Закон Хаббла наступним чином: Між відстанями до галактик і швидкістю їх видалення спостерігається лінійна залежність, чим далі від спостерігача космічний об’єкт, тим швидше він видаляється.

Як виміряти постійну Хаббла?

Щоб виміряти постійну Хаббла нам потрібно знати два точні параметри: швидкість з якою віддаляється від нас галактика і відстань між нами. Швидкість розбігання можна виміряти по червоному зсуву об’єкта: коли об’єкт швидко віддаляється від нас електромагнітні хвилі, які виходять від нього, розтягуються, тобто довжина хвилі збільшується і об’єкт “червоніє”, почервоніння об’єкта пропорційно його швидкості.

Відстані до досить близьких до нас зірок ми вимірюємо в основному методом паралакса, але що робити, якщо об’єкт знаходиться далеко за межами нашої галактики? Тут метод паралакса буде безсилий, тому вчені для початку шукають в далеких галактиках червоні гіганти, у яких абсолютна зоряна величина приблизно однакова і з їх допомогою можна досить точно виміряти відстань.

Також відстань можна виміряти з допомогою цефеїд. Цефєїди – змінні зірки і період їх пульсації пропорційний їх яскравості. Тому, знайшовши їх період пульсації, ми знайдемо абсолютну зоряну величину, а вже маючи її, знайдемо відстань до них.

Вчені давно виміряли постійну Хаббла таким способом. Вона дорівнює 74 ± 1.4 км/с/Мпк. Тобто швидкість видалення об’єкта, що знаходиться на відстані одного мегапарсек дорівнює 74 км/с.

Проблема постійної Хаббла

Нещодавно вчені з допомогою досліджень реліктового випромінювання визначили постійну Хаббла. Дивно, але значення дуже сильно відрізнялося від того, яке ми отримували досі іншими методами. З цього дослідження стала Хаббла дорівнює 67.4 ± 0.5 км/с/Мпк.

На відміну від вищезазначеного методу визначення постійної Хаббла, оцінка космічного телескопа “Планк” спирається на виміри особливостей космічного мікрохвильового фону і прогнозування їх еволюції за допомогою стандартної моделі космології, яка називається Лямбда-CDM. Це сучасна космологічна модель, яка докладно пояснює прискорене розширення Всесвіту, розподіл хімічних елементів, великомасштабну структуру Всесвіту і багато іншого.

Значення постійної Хаббла обома методами оцінені досить точно. Тому існує два припущення чому результати досліджень настільки сильно розрізняються. Або вчені не врахували деякі параметри при вимірюванні відстаней до галактик або, що менш ймовірно, проблема криється в самій моделі Лямбда-CDM.

Вчені пропонували багато варіантів для модифікації моделі, але поки всі вони мають недоліки. Деякі зменшують напругу, але погіршують прогнозування моделі для інших даних. Тому поки вчені накопичують більше даних для вирішення цієї проблеми.

Автор: Олексій Німчук. Редакція: Федір Карасенко.

Ставте палець вгору, щоб бачити у своїй стрічці більше статей про космос і науки!

Підписуйтесь на мій канал тут, а також на мої канали і на . Там ви можете почитати велику кількість цікавих матеріалів, а також задати своє питання. Підтримати наш канал матеріально можна через .

Related posts

Leave a Comment