Примордіальні магнітні поля можуть пояснити розбіжності в вимірюваннях швидкості розширення Всесвіту
- Різні методи дають 67 і 73 км/с/Мпк
- Різниця називається напруженістю Хаббла
- Примордіальні магнітні поля можуть впливати на рекомбінацію
- Вчені досліджують їх вплив на значення Хаббла
Розширення космосу давно підтверджено спостереженнями, однак точна швидкість цього процесу залишається предметом запеклих суперечок. Два провідних способи вимірювання так званої постійної Хаббла дають суттєво різняться результати, що отримало назву «тенденція Хаббла».
Методи вимірювання та їх розбіжності
Перший, непрямий, базується на аналізі космічного мікрохвильового фону (КМФ) — слабкого випромінювання, що залишилося від ранніх етапів існування Всесвіту. Дані, отримані, наприклад, телескопом Планк, дозволяють вивести значення постійної Хаббла близько 67 кілометрів на секунду на мегапарсек.
Другий, більш прямий, використовує спостереження наднових типу Ia як «стандартні свічки». Їх відома світність дозволяє визначити відстані до далеких галактик, а вимірювання їх швидкості видалення дають значення приблизно 73 км/с/Мпк. Обидва підходи спираються на незалежні інструменти, включаючи телескоп Хаббла та Джеймса Вебба.
Чому різниця важлива
Різниця в шість кілометрів на секунду на мегапарсек здається незначною, але статистично вона суттєва. Якщо обидва методи точні, то існуюча космологічна модель, відома як ΛCDM, потребує доопрацювання.
Однією з гіпотез, раніше висунутій для пояснення походження величезних магнітних полів у галактиках і скупченнях, є наявність примордіальних магнітних полів, що утворилися в перші миті після Великого вибуху. Такі поля, хоча й надзвичайно слабкі, могли впливати на процес рекомбінації — перехід плазми в нейтральний газ, коли електрони і протони утворили атоми водню.
У 2011 році дослідники Карстен і Том вказали, що примордіальні магнітні поля здатні змінити умови рекомбінації, а отже, і параметри, що витягуються з аналізу КМФ. Якщо ці зміни врахувати, передбачене значення постійної Хаббла може зміститися в бік вищих цифр, наближаючись до результатів, отриманих за методом «стандартних свічок».
Недавнє дослідження, опубліковане авторами цієї статті, перевіряє цю можливість за допомогою сучасних даних про КМФ та спостережень наднових. Автори показують, що включення слабких магнітних полів у моделі раннього Всесвіту може частково знизити напруженість між двома вимірами, хоча повністю усунути її поки не вдається.
Якщо гіпотеза підтвердиться, це відкриє новий спосіб вивчення фізики при енергіях, недосяжних у наземних прискорювачах, і допоможе уточнити картину еволюції космосу від найраніших моментів до наших днів.
Джерело: ScienceDaily
