Волосы Вероники вызвали напряженность с Хабблом, что переросло в настоящий космологический кризис.

Ученым известно, что наша Вселенная находится в состоянии расширения. Это подтверждается различными методами, такими как анализ особенностей реликтового излучения (возрастом 13,8 миллиарда лет) и яркостью «стандартных свечей», таких как сверхновые типа Ia, которые почти всегда имеют одинаковую энергию взрыва. Поскольку энергия одинакова, то и яркость также одинаковая. Сравнивая эту яркость с расстоянием до удаленных галактик, астрономы могут определить скорость расширения пространства между Землей и наблюдаемой галактикой.

Однако проблема заключается в том, что эти методы показывают значительно разные скорости расширения Вселенной. По данным реликтового излучения, Вселенная расширяется со скоростью 67,4 километра в секунду на один мегапарсек пространства (один мегапарсек равен 3,26 миллиона световых лет). В то время как по данным сверхновых скорость составляет как минимум 73 километра в секунду. Разница в несколько километров в секунду может показаться незначительной. Но если учесть, что диаметр Вселенной составляет около 100 миллиардов световых лет (десятки тысяч мегапарсек), то это означает, что расхождение весьма значительное.

В научной литературе это расхождение называется «напряженностью Хаббла». Долгое время его объясняли недостатками метода измерения по сверхновым, утверждая, что когда сверхновая находится на большом расстоянии, дистанция до нее может быть определена недостаточно точно, что и приводит к расхождениям с методом, основанным на анализе реликтового излучения.

Недавно группа американских астрономов под руководством Дэна Скольника опубликовала в The Astrophysical Journal Letters результаты наблюдений за сверхновыми в галактическом скоплении Волосы Вероники. Это довольно крупное скопление объемом три тысячи кубических мегапарсек.

Авторы исследования проанализировали яркость 13 сверхновых типа SN Ia из этого скопления. Затем они обратились к расстоянию до них, определенному другими методами (с использованием Dark Energy Spectroscopic Instrument). В результате они получили скорость расширения Вселенной в 76,5 километра в секунду, что соответствует более ранним исследованиям по сверхновым. Главное отличие новой работы от предыдущих заключается в том, что она касается сравнительно близких к нам галактик и сверхновых, расстояние до которых было точно определено астрономами. Сомневаться в цифре скорости расширения Вселенной на основе этих данных становится крайне сложно.

Это понимают и сами авторы нового исследования. Дэн Скольник в комментарии для прессы подчеркнул: «Напряженность [Хаббла] теперь превратилась в кризис… Это указывает на то, что текущая космологическая модель может быть нарушена. Мы находимся на этапе, когда испытываем серьезное давление на модели, используемые в последние 25 лет, и видим, что результаты не совпадают. Такая ситуация может изменить наше представление о Вселенной, и это захватывающе».

Работа Скольника и его коллег не ставит под сомнение скорость расширения Вселенной, рассчитанную на основе реликтового излучения. Ученые лишь указывают на то, что скорость расширения пространства-времени, зафиксированная для реликтового излучения, не совпадает с той, что наблюдается для Волос Вероники, находящихся примерно в ста мегапарсеках (около 320 миллионов световых лет) от нас.

Ранее Naked Science уже отмечал, что так называемая напряженность Хаббла вызывает беспокойство у космологов в основном потому, что Стандартная космологическая модель предполагает, что скорость расширения Вселенной не должна значительно меняться со временем. Однако другие модели — в частности, пульсирующая Вселенная Николая Горькавого — не только не противоречат напряженности Хаббла, но и требуют ее существования. В модели Горькавого скорость расширения Вселенной будет увеличиваться до определенного момента. Таким образом, в рамках этой модели вполне логично, что расширение пространства-времени 13,8 миллиардов лет назад происходило с меньшей скоростью, чем в треть миллиарда лет назад, в Волосах Вероники.