Нераскрытые тайны природы

Уже первый отчет 1994 г. группы астрономов, использовавших данные с телескопа «Хаббл», поверг всех в изумление. До этого считалось бесспорным, что постоянная Хаббла (скорость расширения Вселенной в законе Эдвина Хаббла, предложенном в 1929 г.) составляет 50 км/(с ∙ мегапарсек). Читатель может вполне реально представить себе расстояние в 50 км, однако мегапарсек является величиной совершенно иных масштабов: 1 парсек равен 3,26 световых лет, а мегапарсек — это миллион парсек. Ближайшая к нам галактика Туманность Андромеды находится на расстоянии около 2 миллионов световых лет, и астрономы запросто оперируют со значительно большими расстояниями. Однако при этом их крайне беспокоит, если новые результаты приводят к резкому изменению этих величин, а именно это произошло в 1994 г.!

Группа из 22 астрономов, используя телескоп «Хаббл», изучила 20 цефеид в галактике M100, расположенной в центре сверхскопления созвездия Девы. Красное смещение света этих цефеид показало, что галактика M100 находится гораздо ближе к нам, чем предполагалось, из чего вытекало, что постоянную Хаббла следует увеличить до 80 км/(с ∙ мегапарсек), т. е. Вселенная расширяется значительно быстрее, чем думали раньше. Столь высокая скорость расширения, в свою очередь, свидетельствует о том, что наша Вселенная значительно моложе, чем считалось до сих пор, и ее возраст составляет не 14—20 миллиардов, а всего лишь около 8 миллиардов лет.

Казалось бы, уже следовало привыкнуть к драматическим изменениям временных и пространственных масштабов. Однако с последней цифрой было трудно смириться. Она застряла у астрономов, как кость в горле. Дело в том, что в результате длительных и тщательных исследований уже давно и, как казалось, вполне надежно было установлено, что возраст самых старых звезд в нашей галактике — Млечном Пути составляет около 14 миллиардов лет. Это означает, что такие звезды старше, чем Вселенная в целом, чего не может быть.

Поддавшись панике, некоторые астрофизики даже предложили вернуться к так называемой космологической постоянной, которую Эйнштейн использовал при построении общей теории относительности, но позднее исключил из всех уравнений. С другой стороны, было бы проще предположить, что причина в ошибочных измерениях, проводимых с использованием телескопа «Хаббл». Группа ученых вернулась к работе и постаралась перепроверить полученные данные. В новом отчете, опубликованном в мае 1999 г., было приведено значение постоянной Хаббла 70 ± 7 км/(с ∙ мегапарсек), нижний предел которой [63 км/(с ∙ мегапарсек)] примерно соответствует возрасту старейших звезд Млечного Пути, причем одновременно другие исследования показали, что и ранние оценки возраста этих звезд были завышены. Руководитель группы Венди Фридман из обсерватории Карнеги (Пасадена, штат Калифорния) сказала в своем выступлении 25 мая 1999 г. по этому поводу, что «после долгих лет наконец наступила эпоха точной космологии» (в связи с этим хочется еще раз вспомнить Генриетту Ливит и отметить возросшую роль женщин в астрономии).

Буквально через несколько дней после этого заявления Венди Фридман, 1 июня 1999 г., на съезде Американского астрономического общества в Чикаго были представлены материалы важного исследования, ставящие под сомнение многие полученные ранее результаты. Используя систему радиотелескопов, расположенных далеко друг от друга, астрономам удалось с высокой точностью измерить расстояние от Земли до одной из галактик, находящихся в созвездии Большой Медведицы, составляющее 23,5 миллионов световых лет. Система радиотелескопов состояла из 10 идентичных антенн-тарелок диаметром 25 м и была эквивалентна телескопу диаметром примерно 8000 км.

Результаты эксперимента показали, что размеры Вселенной примерно на 15% меньше, чем предполагалось до сих пор, и соответственно она настолько же моложе. Изучаемая галактика, обозначаемая NGC 4258, по мнению Джеймса Морана из Гарвардского университета, может считаться «истинным подарком природы для радиоастрономов», так как среди ее объектов есть так называемые мазеры — источники очень мощного радиоизлучения. Эти эксперименты считаются в настоящее время самыми точными и тоже доказывают, что Вселенная моложе самых старых звезд Млечного Пути.