Астрономи отримали нові докази на користь загальноприйнятої моделі розвитку Всесвіту. Дослідники проаналізували вік понад 155 тисяч зір Чумацького Шляху та дійшли висновку, що Всесвіт, найімовірніше, має близько 13,8 мільярда років. Це відкриття може допомогти краще зрозуміти одну з найбільших загадок сучасної космології — так звану «напругу Габбла».
Головна проблема полягає в тому, що науковці досі отримують різні результати, коли намагаються визначити швидкість розширення Всесвіту. Один метод ґрунтується на аналізі реліктового випромінювання — світла, що залишилося після Великого вибуху. Інший використовує спостереження за близькими до нас космічними об’єктами, зокрема цефеїдами та надновими. Отримані значення відрізняються приблизно на 9%, і саме ця невідповідність вже кілька років активно обговорюється в наукових колах.
Від того, яке значення виявиться правильним, залежить і оцінка віку Всесвіту. Якщо точнішими є дані реліктового випромінювання, його вік становить приблизно 13,8 мільярда років. Якщо ж правильними виявляться локальні вимірювання швидкості розширення, Всесвіт може бути молодшим — близько 12,5–12,9 мільярда років.
Щоб незалежно перевірити ці оцінки, команда під керівництвом астрофізика Індраніла Баніка з Університету Портсмута вирішила звернутися до найдавніших зір нашої галактики. Вчені порівнюють їх із викопними рештками на Землі: так само як скам’янілості розповідають про історію планети, стародавні зорі зберігають інформацію про ранні етапи розвитку Всесвіту.
Для дослідження використали дані оглядів LAMOST та Gaia. Спочатку науковці відібрали понад 247 тисяч субгігантів — зір, які вже завершили основний етап свого життя, але ще не перетворилися на червоних гігантів. Саме їхній вік можна визначити з високою точністю. Після ретельного відбору та перевірок фінальна вибірка налічувала 155 600 об’єктів.
Аналіз показав, що найстаріша зоря у вибірці має приблизно 13,73 мільярда років. Враховуючи, що перші зорі не могли виникнути одразу після Великого вибуху, а сформувалися приблизно через 200 мільйонів років, отриманий результат добре узгоджується із загальноприйнятим віком Всесвіту — близько 13,8 мільярда років.
Автори роботи зазначають, що дослідження все ще має певні джерела похибок. На точність впливають розмір вибірки, моделі еволюції зір, оцінка часу їхнього формування та інші теоретичні припущення. Проте жоден із цих факторів окремо не здатен суттєво змінити загальний висновок. Дослідження було опубліковано в статті arXiv.
Отримані результати також дають новий погляд на проблему «напруги Габбла». Якщо Всесвіт справді має близько 13,8 мільярда років, це робить менш імовірною гіпотезу про існування нової фундаментальної фізики, яка діяла протягом усієї історії космосу.
Натомість дослідники припускають, що причина розбіжностей може бути пов’язана з відносно недавніми процесами у Всесвіті. Серед можливих пояснень — локальні особливості розширення космосу або існування великої області з меншою щільністю матерії поблизу нашої галактики, яка може спотворювати результати вимірювань.
Хоча остаточну відповідь на загадку швидкості розширення Всесвіту ще не знайдено, нове дослідження стало важливим аргументом на користь того, що сучасна космологічна модель залишається напрочуд точною навіть після найретельніших перевірок.