Космический телескоп “Хаббл” получил одни из самых захватывающих астрономических снимков. Некоторые из них даже использовались для подтверждения постоянной Хаббла – константы, определяющей скорость расширения Вселенной. Теперь, в том, что лауреат Нобелевской премии Адам Рейсс называет “выдающимся произведением Хаббла”, учёные выделили серию впечатляющих спиральных галактик, которые помогли точно определить эту постоянную расширения – и они обнаружили то, чего не ожидали.
Во впечатляющем массиве из 36 галактик на изображении ниже есть что-то общее. Они содержат как переменные Цефеиды, так и сверхновые типа Ia, взрывы которых произошли в них за последние 40 лет. Вместе эти два астрономических явления играют решающую роль в определении того, насколько далеко находится объект и, следовательно, насколько быстро расширяется Вселенная.
Переменные Цефеиды – это звёзды, которые постоянно пульсируют с очень стабильным периодом и амплитудой. Более того, их светимость привязана к периоду их пульсации, что позволяет учёным вывести прямую связь между частотой пульсации переменной Цефеиды, её светимостью и, следовательно, тем, насколько далеко от нас она находится. Эдвин Хаббл помог определить расстояния до некоторых переменных Цефеид в галактике Андромеды, что помогло доказать научному сообществу, что Млечный Путь был лишь одной из миллиардов галактик в большей Вселенной.
Сверхновые типа Ia – более продолжительные, но впечатляющие события, возникающие при столкновении двух звёзд в двойной системе. Одна из этих звёзд – белый карлик – ограничивает пиковую яркость взрыва, позволяя учёным измерять эту светимость по мере того, как она достигает нас, что, в свою очередь, можно использовать для расчёта расстояния до объекта.
Оба этих астрономических явления являются важными ступенями на космической лестнице расстояний, которая помогает учёным определить, насколько далеко находится наблюдаемый объект. В рамках своей многолетней наблюдательной кампании “Хаббл” получил снимки более 36 галактик, содержащих как переменную Цефеиду, так и сверхновую типа Ia, что позволило исследователям сопоставить и проверить свои данные с другими наблюдениями, а также с самими двумя методами.
“Это то, для чего был создан телескоп Хаббл”, – говорит Рейсс из Университета Джона Хопкинса.
Его команда, известная как SH0ES, использовала данные “Хаббла”, чтобы найти ещё более точное значение константы, названной в честь того же астронома. Но интересно то, что это значение, полученное на основе более чем 40 лет наблюдений, расходится с теоретическим значением, которое вытекает из стандартной космологической модели, используемой в наши дни.
Это несоответствие уже позволяет сделать определённые выводы, которые Томас Кун назвал фундаментальными для революции в нашем научном понимании Вселенной. Неясно, нужно ли что-то в модели изменить, а если да, то что именно? Однако, в то же время мы можем смотреть на впечатляющие картины, которые составляют часть набора данных, бросающих вызов нашему взгляду на космос, и ценить тот факт, что мы всё ещё не знаем всего, что там есть.