На пороге пересмотра: в поисках ответов на «Хаббловское напряжение» 0:16
Современная космология столкнулась с интригующей загадкой, которую исследователи называют «Хаббловским напряжением» (Hubble tension). Это расхождение между скоростью расширения Вселенной, измеренной по близким объектам, и предсказаниями, основанными на данных ранней Вселенной. Профессор астрономии и астрофизики Чикагского университета Венди Фридман, посвятившая карьеру изучению этого вопроса, делится своим взглядом на то, является ли это «трещиной» в фундаментальной физике или следствием погрешностей измерений.
🌌 Геометрия космоса: от Эйнштейна до наших дней 4:54
Фундамент современной космологии был заложен Альбертом Эйнштейном в теории общей относительности. По словам Фридман, Эйнштейн изменил наше восприятие пространства, предложив идею о том, что материя диктует пространству, как искривляться, а пространство указывает материи, как двигаться.
Хотя Эйнштейн математически описал возможность расширения Вселенной, он сам долго сопротивлялся этой мысли, настаивая на статической модели. Его оппоненты — Александр Фридман и Жорж Леметр — первыми предложили динамические модели Вселенной. В 1929 году Эдвин Хаббл на основе данных Весто Слайфера по красным смещениям галактик подтвердил: чем дальше от нас находится галактика, тем быстрее она удаляется.
📏 Проблема «третьего измерения» и закон Левитт 9:35
Главная трудность в измерении скорости расширения Вселенной — это точное определение расстояний. Долгое время астрономы не могли отличить тусклую звезду, расположенную близко, от яркой звезды, находящейся далеко.
Ключевым прорывом стала работа Генриетты Суон Левитт. Изучая цефеиды (звезды, меняющие яркость с определенной периодичностью), она заметила закономерность: чем ярче звезда, тем медленнее она пульсирует.
- Значение открытия: Этот корреляционный закон, который сейчас называют законом Левитт, позволил астрономам использовать цефеиды как «стандартные свечи» для определения расстояний до других галактик.
- Историческая справедливость: В марте 2026 года издание The New York Times опубликовало некролог Генриетты Левитт, запоздало признав её огромный вклад в развитие науки.
📉 Эволюция значения постоянной Хаббла 16:40
Первое значение постоянной Хаббла, рассчитанное самим Эдвином Хабблом, составляло около 500 км/с на мегапарсек. Это создавало парадокс: согласно таким данным, возраст Вселенной составлял лишь 2 млрд лет, что противоречило геологическим оценкам возраста Земли.
В дальнейшем значение постоянной Хаббла неоднократно пересматривалось:
- 1950-е годы: Вальтер Бааде осознал существование двух разных популяций звезд, что привело к уточнению расстояний и пересмотру значения постоянной.
- Ошибка «ярчайших звезд»: Выяснилось, что некоторые объекты, которые принимали за звезды, на самом деле были областями ионизированного газа (HII-области), что искажало измерения.
🔭 «Эпоха точной космологии» и Джеймс Уэбб 21:15
Венди Фридман отмечает, что современная астрономия перешла от использования фотопластинок к высокочувствительным электронным детекторам (ПЗС-матрицам). Это критически важно, так как новые датчики чувствительны к красному свету, который, в отличие от синего, проходит сквозь космическую пыль, не рассеиваясь.
Однако сейчас перед учеными стоит новая задача: добиться не просто прецизионности (повторяемости результатов), а точности (отсутствия систематических ошибок). Именно здесь на помощь приходит космический телескоп James Webb Space Telescope (JWST). Благодаря работе в инфракрасном диапазоне, он позволяет проводить измерения с беспрецедентной четкостью, исключая влияние пыли и химического состава звезд.
🔮 Будущее Стандартной модели 32:32
Текущие данные, получаемые с помощью James Webb Space Telescope на основе трех независимых методов (цефеиды, красные гиганты, углеродные звезды), показывают, что постоянная Хаббла приближается к значению 67–68 км/с на мегапарсек. Это значение хорошо согласуется с измерениями реликтового излучения, проведенными спутником Planck.
По мнению Фридман, мы можем быть на пороге того, что Хаббловское напряжение «разрешится» само собой по мере накопления более точных данных, не требуя при этом радикальной смены всей Стандартной модели физики. Она признает, что было бы захватывающе найти доказательства «чего-то совершенно нового», но напоминает коллегам: «экстраординарные утверждения требуют экстраординарных доказательств».
