Решение главной проблемы космологии скрывается в низких голосах звезд красных гигантов

Фото: NASA

Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Astrophysical Journal Letters, считают, что низкие звуки внутри красных гигантов могут дать информацию о расстоянии до них, и таким образом появляется новый метод измерения расстояний во Вселенной. Это также поможет решить главную проблему космологии, которая связана с данными о расширении Вселенной, пишет IFLScience.

Астрономы уверены в том, что Вселенная расширяется и скорость этого расширения увеличивается. Но два основных метода измерения этой скорости дают противоречивые результаты и это известно, как проблема Хаббла. Считается, что результате одного метода должны быть неверными, но неизвестно, какого именно и почему. Поэтому для решения этой проблемы ученые предлагают другой метод. Авторы исследования считают, что звезды красные гиганты может обеспечить альтернативное измерение скорости расширения Вселенной.

Красные гиганты

Когда звезды приближаются к концу своей жизни, у них заканчивается водород, необходимый для термоядерного синтеза, они остывают и раздуваются, превращаясь в красных гигантов. В конце концов звезды начинают синтезировать гелий, и примерно в это время они входят в стадию вершины ветви красных гигантов (TRGB).

Яркость многих звезд, особенно красных гигантов, меняется из-за гигантских звуковых волн, которые колеблются внутри. Ученые разделили звезды TRGB на группы в зависимости от продолжительности их вибраций.

По словам ученых, молодые красные гиганты немного менее яркие, чем их более старшие родственники. Звуковые колебания, которые наблюдаются как колебания яркости, позволяют понять, какой это тип звезд. Более старые звезды колеблются с более низкой частотой и это можно сравнить с тем, как баритон имеет более низкий голос, чем тенор.

Проблема со скоростью расширения Вселенной

Учитывая настоящую яркость звезд в сочетании с тем, сколько света они выделяют, можно более точно измерить расстояние до звезд TRGB в отдаленных галактиках. Хотя этот метод измерения расстояний известен уже давно, но он считался ненадежным. Авторы исследования считают, что у них есть решение этой проблемы и этот способ более надежен, чем кажется.

Измерить скорость движения красных гигантов и их галактик достаточно легко. Если сопоставить расстояния до этих звезд и скорость их движения, то можно узнать скорость расширения Вселенной, считаю ученые. Этот метод, во время которого используется объект с известной собственной яркостью, аналогичен методу с использованием сверхновых типа 1a. Как и в случае со звездами TRGB сопоставление яркости и расстояния позволяет понять скорость расширение Вселенной. Но эти измерения противоречат результатам, полученным во время измерения реликтового излучения.

Звезды TRGB не такие яркие, как сверхновые, поэтому нельзя использовать предложенный учеными метод на огромных расстояниях. Но с другой стороны красные гиганты более распространены в космосе и являются более постоянными объектами, чем сверхновые, которые возникают и исчезают.

Авторы исследования считают, что можно использовать звезды TRGB для проверки измерений на основе сверхновых в более близких галактиках. То есть таким образом можно выяснить, действительно ли измерения скорости расширения Вселенной с помощью сверхновых неверны, или же просто данные неправильно интерпретируют.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист AOinform