Аалам туура эмес болуп чыкты

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-16 16:10

Космологдордун алдында Аалам жөнүндөгү адамдын билиминин жеткилеңсиздигин көрсөткөн олуттуу илимий маселе турат. Татаалдуулук Ааламдын кеңейүү ылдамдыгы сыяктуу анча-мынча көрүнгөн нерсеге тиешелүү. Чындыгында, ар кандай ыкмалар ар кандай маанилерди көрсөтүп турат - жана азырынча эч ким кызыктай карама-каршылыкты түшүндүрө албайт.

Космос сыры

Учурда стандарттуу космологиялык модель "Ламбда-CDM" (ΛCDM) ааламдын эволюциясын жана түзүлүшүн эң так сүрөттөйт. Бул моделге ылайык, ааламда нөлдөн башка оң космологиялык константа (лямбда термини) бар, бул тездетилген кеңейүүнү пайда кылат. Мындан тышкары, ΛCDM СМБнын байкалган структурасын (космостук микротолкундуу фон), Ааламдагы галактикалардын бөлүштүрүлүшүн, суутектин жана башка жарык атомдорунун көптүгүн жана вакуумдук кеңейүү ылдамдыгын түшүндүрөт. Бирок, кеңейүү ылдамдыгынын олуттуу карама-каршылыгы моделди түп-тамырынан бери өзгөртүү зарылдыгын көрсөтүп турат.

Француз Улуттук Илимий Изилдөө Борборунун жана Монпельедеги Аалам жана бөлүкчөлөр лабораториясынын теоретик физики Вивиан Пулен мунун төмөнкүдөй экенин ырастайт: жаш ааламда биз али биле элек маанилүү бир нерсе болду. Балким, бул караңгы энергиянын белгисиз түрү же субатомдук бөлүкчөлөрдүн жаңы түрү менен байланышкан көрүнүш болгон. Эгерде модель аны эске алса, дал келбестик жок болот.

кризистин босогосунда

Ааламдын кеңейүү ылдамдыгын аныктоонун жолдорунун бири микротолкундуу фон - Чоң жарылуудан 380 миң жыл өткөндөн кийин пайда болгон реликтик нурланууну изилдөө. ΛCDM CMB чоң термелүүлөрдү өлчөө аркылуу Хаббл константасын алуу үчүн колдонулушу мүмкүн. Бул ар бир мегапарсек үчүн секундасына 67, 4 километрге же болжол менен үч миллион жарык жылына барабар болуп чыкты (мындай ылдамдыкта объекттер бири-биринен тиешелүү аралыкта бөлүнөт). Бул учурда ката мегапарсек секундасына 0,5 километрди гана түзөт.

Эгерде биз башка ыкманы колдонуу менен бир эле мааниге ээ болсок, анда бул стандарттык космологиялык моделдин тууралыгын тастыктайт. Окумуштуулар стандарттуу шамдардын көрүнөө жарыктыгын өлчөгөн - алардын жарыгы дайыма белгилүү болгон объектилер. Мындай объекттер, мисалы, Ia тибиндеги суперновалар – ак эргежээлдер, алар мындан ары чоң шериктеш жылдыздардан затты сиңире албай, жарылып кете алышат. Стандарттык шамдардын көрүнгөн жарыктыгы боюнча, сиз аларга чейинки аралыкты аныктай аласыз. Параллелдүү түрдө суперновалардын кызыл жылышын, башкача айтканда, жарыктын толкун узундуктарынын спектрдин кызыл аймагына жылышын өлчөй аласыз. Канчалык чоң кызыл жылыш болсо, объекттин байкоочудан алынуу ылдамдыгы ошончолук чоң болот.

Ошентип, Ааламдын кеңейүү ылдамдыгын аныктоого болот, бул учурда ар бир мегапарсек үчүн секундасына 74 километрге барабар болуп чыгат. Бул ΛCDMден алынган баалуулуктарга дал келбейт. Бирок, өлчөө катасы дал келбести түшүндүрө албайт.

Санта-Барбарадагы Калифорния университетинин Кавли теориялык физика институтунун кызматкери Дэвид Гросстун айтымында, бөлүкчөлөр физикасында мындай дал келбестик проблема эмес, кризис деп аталмак. Бирок, бир катар окумуштуулар бул баа менен макул эмес. Кырдаал дагы бир ыкма менен татаалдашкан, ал дагы алгачкы Ааламды изилдөөгө негизделген, тактап айтканда, бариондук акустикалык термелүүлөр - алгачкы Ааламды толтурган көрүнгөн материянын тыгыздыгындагы термелүүлөр. Бул термелүүлөр плазманын акустикалык толкундарынан келип чыгат жана ар дайым белгилүү өлчөмдөрдө болуп, аларды стандарттуу шамдарга окшош кылат. Башка өлчөөлөр менен бирге алар ΛCDM менен шайкеш Хаббл константасын берет.

Жаңы модель

Илимпоздор Ia типтеги суперноваларды колдонууда ката кетирген болушу мүмкүн. Алыскы объектке чейинки аралыкты аныктоо үчүн аралык тепкичти куруу керек.

Бул тепкичтин биринчи баскычы Цефеиддер - так мезгил-жарык мамилеси бар өзгөрмө жылдыздар. Цефеиддердин жардамы менен эң жакын Ia суперноваларына чейинки аралыкты аныктоого болот. Изилдөөлөрдүн биринде, Цефеиддердин ордуна, жашоонун белгилүү бир этабында максималдуу жарыкка жеткен кызыл дөөлөр колдонулган - бул бардык кызыл дөөлөр үчүн бирдей.

Натыйжада Хаббл константасы секундасына 69,8 километр мегапарсек болуп чыкты. Кагаздын авторлорунун бири Чикаго университетинен Венди Фридман, кризис жок дейт.

Бирок бул билдирүү да күмөн жаратты. H0LiCOW кызматташтыгы Хаббл константасын гравитациялык линзанын жардамы менен өлчөгөн, бул эффект массивдүү дене анын артындагы алыскы объекттен келген нурларды ийигенде пайда болот. Акыркысы квазарлар болушу мүмкүн - супермассивдүү кара тешиктен азыктанган активдүү галактикалардын ядролору. Гравитациялык линзалардан улам бир квазардын бир нече сүрөтү бир убакта пайда болушу мүмкүн. Бул сүрөттөрдүн жылтылдаганын өлчөө менен илимпоздор жаңыртылган Хаббл константасын секундасына 73,3 километр мегапарсекке чыгарышты. Ошол эле учурда, окумуштуулар акыркы чейин алдамчылык мүмкүнчүлүгүн жокко чыгарат, мүмкүн болгон натыйжаны билишкен эмес.

Газ кара тешиктин айланасында айланганда пайда болгон табигый мазерлерден Хаббл константасын өлчөөнүн натыйжасы секундасына 74 километрге мегапарсек болуп чыкты. Башка ыкмалар мегапарсек секундасына 76,5 жана 73,6 километрди берди. Гравитациялык линза микротолкундуу фонун өлчөөсүнө салыштырмалуу башкача маани бергендиктен, Ааламдагы материянын бөлүштүрүлүшүн өлчөөдө да көйгөйлөр пайда болот.

Эгерде айырма өлчөө каталарынан эмес экени аныкталса, анда учурда жеткиликтүү болгон бардык маалыматтарды түшүндүрүү үчүн жаңы теория талап кылынат. Мүмкүн болгон чечимдердин бири - ааламдын тездик менен кеңейишине себеп болгон кара энергиянын көлөмүн өзгөртүү. Окумуштуулардын көбү физиканы жаңыртпастан иштөөнү жакташканы менен, маселе чечиле элек.