Хотя оказалось, что теория инфляции согласуется с данными, полу- ченными со спутника СОВЕ, все же до 1990-х годов астрономы роп- тали на то, что она вопиющим образом нарушает экспериментальные данные, касающиеся значения со. Впервые ситуация начала изменять- ся в девяностых в результате обработки данных, полученных из со- вершенно неожиданной области. Астрономы пытались пересчитать скорость расширения Вселенной в далеком прошлом. Вместо ана- лиза переменных цефеид (которым в 1920-е годы занимался Хаббл) астрономы начали изучение сверхновых в далеких галактиках на рас- стоянии миллиардов световых лет в прошлом. В частности, они ис-
следовали тип сверхновых 1а. Сверхновые этого типа — идеальные кандидаты в стандартные свечи. Астрономам известно, что все сверхновые этого типа характери- зуются приблизительно одинаковой яркостью. (Яркость сверхновых типа 1а изучена настолько хорошо, что могут быть замечены даже небольшие отклонения: чем ярче сверхновая, тем медленнее убывает ее яркость.) Такие сверхновые Появляются, когда белый карлик в двойной звездной системе медленно вытягивает вещество из своего спутника. Кормясь от сестры-звезды, белый карлик постепенно уве- личивает массу, и так до тех пор, пока она не достигает 1,4 солнечной массы, максимально возможной для белого карлика. Превысив этот предел, они коллапсируют и взрываются как сверхновые типа 1а. Эта предельная масса и объясняет тот факт, что все сверхновые ти- па 1а так однородны в своей яркости — это естественное следствие того, что белые карлики увеличивают массу ровно до 1,4 солнечной массы, а затем коллапсируют под воздействием силы гравитации. (Как показал Субраманьян Чандрасекар в 1935 году, в белом карли- ке сила гравитации, разрушающая звезду, уравновешивается силой отталкивания электронов, которая называется давлением вырож- денных электронов. Если белый карлик превосходит 1,4 солнечной массы^, то гравитация преодолевает эту силу и звезда разрушается, а результатом этого разрушения становится сверхновая.) Поскольку взрывы отдаленных сверхновых произошли в молодой Вселенной, то посредством их анализа можно рассчитать скорость расширения Вселенной миллиарды лет назад. Две независимые группы астрономов -— возглавляемые Солом Перлмуттером «Проект космологии сверхновых» (Supernova Cosmology Project) и Брайаном П. Шмидтом «Группа поисков сверх- новых с большим красным смещением» (High-Z Supernova Search Team) — рассчитывали обнаружить, что Вселенная, продолжая рас- ширяться, все же постепенно замедляет скорость расширения. Для нескольких поколений астрономов это было догмой, которой учили во всех курсах космологии, — «изначальное расширение постепен- но замедляется». После того как каждая из групп изучила около дюжины сверхно- вых, они обнаружили, что Вселенная расширяется не так быстро, как
считалось раньше (то есть красное смещение сверхновых — а следо- вательно, и их скорость — было меньше априорных ожиданий). При сравнении скорости расширения ранней Вселенной и Вселенной наших дней обе группы астрономов заключили, что в наши дни скорость расширения Вселенной — не меньше, а больше. К своему большому удивлению, обе группы пришли к поразительному выводу: расширение Вселенной ускоряется. В полное смятение их привело то, что ни одно из значений со не вписывалось в полученные ими данные. Единственным способом, позволяющим согласовать данные и теорию, было возвращение лямбды (λ), энергии вакуума, впервые введенной Эйнштейном. Более того, астрономы обнаружили, что ω была просто задавлена необы- чайно большой λ, что вызывало ускорение Вселенной по сценарию де Ситтера. Две группы совершенно независимо друг от друга при- шли к этому потрясающему выводу, но не торопились публиковать результаты из-за господствующего предубеждения, что значение λ равнялось нулю. Как сказал Джордж Джейкоби из обсерватории Китт-Пик: «λ всегда была донкихотским понятием, и любого, кто был достаточно не в себе, чтобы сказать, что она не равна нулю, считали спятившим». Шмидт вспоминает: «Я все еще качал головой, но мы все про- верили... Мне не хотелось говорить об этом людям, потому что нас разорвали бы на части». Однако, когда в 1998 году обе группы опу- бликовали свои результаты, целую гору представленных ими данных было не так-то легко сбросить со счета. λ, «величайшая ошибка» Эйнштейна, которую в современной космологии практически и не вспоминали, возвращалась через 90 лет забвения! Физики были ошеломлены. Эдвард Виттен из Института пере- довых исследований в Принстоне заявил, что это было «самое не- обычайное экспериментальное открытие с того момента, как я начал заниматься физикой». Когда значение ω = 0,3 добавили к значению λ=0,7, то сумма оказалась (с учетом погрешности в ходе эксперимен- та) равной 1,0, то есть результат совпал с тем, который предсказывала теория инфляции. Будто бы части головоломки встали на свои места, и космологи увидели недостающий фрагмент в теории инфляции. Он пришел прямиком из вакуума.
Этот результат был самым впечатляющим образом подтвержден спутником WMAP, который показал, что энергия, приписываемая λ, или темная материя, составляет 73 % всего вещества и энергии во Вселенной, что отводит ей доминирующее место в космической головоломке.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Сверхновые — возвращение лямбды» з дисципліни «Загальна астрономія»