Астрономы связали загадку расширения Вселенной с первичными магнитными полями

Современная космология столкнулась с серьезным кризисом, который ученые называют хаббловской напряженностью. Суть проблемы заключается в том, что два основных метода измерения скорости расширения Вселенной — так называемой постоянной Хаббла — дают принципиально разные результаты. Разница кажется незначительной, но с точки зрения строгой науки она указывает на фундаментальную ошибку в наших моделях или на существование еще не изученных физических законов.

Один из способов измерения является косвенным и опирается на изучение реликтового излучения — слабого послесвечения, оставшегося со времен Большого взрыва. Космический телескоп «Планк» детально зафиксировал крошечные температурные неоднородности этого древнего фона. На основе полученных данных и стандартной космологической модели ученые рассчитали значение постоянной Хаббла. Оно составило примерно 67 километров в секунду на мегапарсек. Этот метод считается надежным, но он сильно зависит от теоретических допущений.

Второй метод опирается на прямые наблюдения за конкретными космическими объектами. Астрономы используют сверхновые звезды типа Ia в качестве стандартных свечей, так как их реальная светимость всегда одинакова, независимо от положения в пространстве. Расстояние до них калибруют с помощью пульсирующих звезд-цефеид в соседних галактиках. Наблюдения, проведенные космическими обсерваториями «Хаббл» и «Джеймс Уэбб», стабильно показывают гораздо более высокую скорость расширения — около 73 километров в секунду на мегапарсек.

В попытке примирить эти две цифры исследователи обратили внимание на раннюю Вселенную. В новой научной работе астрономы изучили влияние гипотетических сверхслабых магнитных полей, которые могли возникнуть в самые первые мгновения после Большого взрыва. Согласно расчетам, эти первичные поля могли воздействовать на заряженные частицы и ускорить процесс рекомбинации — эпоху, когда электроны и протоны объединялись в нейтральные атомы водорода.

Ускорение рекомбинации сделало бы распределение первичного вещества слегка неоднородным. Если учесть этот фактор в расчетах реликтового излучения, то косвенный метод измерения покажет более высокое значение постоянной Хаббла, приблизив его к результатам прямых наблюдений за сверхновыми. Таким образом, гипотеза о древнем магнетизме не только сближает две конфликтующие цифры, но и открывает путь к исследованию физики сверхвысоких энергий, которые невозможно воспроизвести в земных лабораториях.