Доказательство существования гравитационных волн во Вселенной, полученное восемь лет назад, совершило если не переворот в астрофизике, то, по крайней мере, значительно продвинуло науку вперед, дав в руки ученым новый инструмент исследования. В 2023 году появились свидетельства намного более мощных и продолжительных волн, чем обнаруженные в 2015-м. Скорее всего, их испускают множество пар очень крупных черных дыр. Пока уровень статистической определенности не дотягивает до того, чтобы признать находку открытием, но если наблюдения подтвердятся, и сигнал действительно исходит от тысяч сверхмассивных черных дыр, он станет первым прямым доказательством, что такие двойные системы действительно существуют и могут создавать измеримые гравитационные волны.
Но какими бы массивными ни были черные дыры или другие небесные объекты, рано или поздно они испарятся. Об этом догадался в свое время Стивен Хокинг, высказавший предположение об аннигиляции пар частиц вблизи горизонта событий черных дыр. Команда ученых из Нидерландов заново изучила этот процесс и установила, что помимо излучения Хокинга существует и другая форма излучения, которая присуща всем крупным объектам в космосе, например, остаткам мертвых звезд. И все они со временем испарятся.
Менее крупные объекты тоже когда-нибудь умрут, как, например, наше Солнце, погибнет, предварительно поглотив Землю. Таковая судьба многих планет. Однако надежда на спасение все же имеется, пусть и для тела другого класса — так называемых «горячих юпитеров». Один из них, как выяснили астрономы в прошлом году, смог выжить в непосредственной близости от своей гигантской звезды. В чем его секрет — ученые пока не знают.
Странностей в прошлом году хватало, в том числе и в масштабах Вселенной. Например, на снимках Туманности Ориона астрономы увидели несколько десятков парных объектов размером примерно с Юпитер. С точки зрения современных моделей звездообразования, объяснить их невозможно. Событие, которое прозвали «Тасманийским Дьяволом», нарушило все представления ученых о так называемых «быстрых синих оптических переходных процессах» (LFBOT): вместо того чтобы быстро вспыхнуть и погаснуть, оно проявляло активность на протяжении месяцев, выбрасывая огромное количество энергии. А на экзопланете WASP-107b в двухстах световых годах от Земли выпадают осадки в виде песка.
Важным событием в астрономии за 2023 год стало обнаружение двух нестандартных галактик, которые могут оказаться, на самом деле, одной галактикой и одним оптическим эффектом, возникшим из-за эффекта гравитационной линзы. А вызвала эту иллюзию так называемая космическая струна, складка в ткани пространства-времени, существование которой еще не подтверждено. По мнению команды астрономов под руководством Маргариты Сафоновой, таких объектов во Вселенной довольно много.
Отдельно следует упомянуть ряд исследований, посвященных проблеме кризиса космологии, вызванного, главным образом, расхождением в измерениях скорости расширения Вселенной. Устранить их не получилось и в этом году. Одно из объяснений этого расхождения заключается в банальной ошибке в данных, собранных некогда обсерваторией «Хаббл». Пришедший ему на смену космический телескоп «Уэбб» лучше видит в инфракрасном спектре. Однако его наблюдения лишь подтвердили точность прежних измерений. Значит, проблема, скорее всего, имеет другое, более интересное объяснение.
Одно из них предложили астрофизики из Германии и Шотландии. Если представить себе, что весь космос состоит из своего рода пузырей вещества, плотность которых относительно высока только вдоль «оболочки», то расхождение в постоянной Хаббла легко устраняется. По их гипотезе, постоянная Хаббла на самом деле — переменная.
Другое, еще более провокационное объяснение предложили швейцарские ученые. Их гипотеза гласит, что Вселенная не расширяется, а остается плоской и статичной, как думал некогда Эйнштейн. Эффекты, которые мы наблюдаем и которые выглядят для нас как расширение, объясняются эволюцией масс частиц, таких как протоны и электроны. Космологическая постоянная и правда меняется со временем, но по другой причине — из-за изменения массы частиц во времени, а не из-за расширения Вселенной.
Ответ на один из самых интересных и важных вопросов космологии — сколько во Вселенной вещества — дала в прошлом году международная команда исследователей. Результаты расчетов показали, что его намного больше, чем считалось ранее — до 31% от общей массы вещества и энергии. Из них лишь 20% или 6,2% от всего, что есть во Вселенной, — это барионная, то есть обычная материя. А все остальное — темная энергия.
Возможно, мы неправильно вычисляли и возраст нашей Вселенной. Канадские астрофизики предложили новую интерпретацию механизма красного смещения, которое позволяет по-новому оценить возраст звезд. Для этого они соединили гипотезу старения света Цвикки с расширением Вселенной. Если ученые правы, нашей Вселенной не 13,7 млрд лет, а все 26,7 млрд.
