Учёные предложили объяснение расхождения в оценках скорости расширения Вселенной, известного как напряжённость Хаббла. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Astronomy, на этот показатель могли повлиять чрезвычайно слабые магнитные поля, сохранившиеся с первых мгновений после Большого взрыва. Работа также позволяет изучать физические процессы при энергиях, недостижимых на Земле.
Постоянная Хаббла определяется двумя основными способами. Косвенный метод использует космологическую модель, согласованную с реликтовым излучением — слабым послесвечением Большого взрыва. Измерения космического телескопа Planck дают значение около 67 километров в секунду на мегапарсек, причём парсек равен примерно 3,26 светового года, а мегапарсек — миллиону парсеков.
Другой подход основан на наблюдении сверхновых типа Ia в далёких галактиках. Их считают «стандартными свечами», поскольку их светимость примерно одинакова, поэтому расстояние можно оценить по видимой яркости. С помощью цефеид в близлежащих галактиках, а также телескопов Hubble и James Webb, этот метод приводит к значению около 73 километров в секунду на мегапарсек. Разница между результатами статистически значима и указывает на возможную неполноту стандартной космологической модели.
Исследователи проверили, могли ли на раннюю Вселенную воздействовать первичные магнитные поля. Такие поля могли существовать ещё до появления первых звёзд и галактик, а их влияние на заряженные частицы способно было ускорить рекомбинацию — объединение электронов и протонов в нейтральный водород. Из-за этого Вселенная стала бы прозрачной в несколько иной момент, что изменило бы наблюдаемую картину реликтового излучения и космическую «линейку» для измерения расстояний.
В новой работе учёные провели первые полноценные трёхмерные симуляции первичной плазмы с включёнными магнитными полями и проследили процесс образования водорода. Затем они рассчитали, каким должно выглядеть реликтовое излучение при наличии таких полей, и сопоставили результат с наблюдениями. Данные не исключили предложенный механизм: в разных сочетаниях наборов наблюдений обнаружилось умеренное предпочтение первичных магнитных полей на уровне примерно от 1,5 до трёх стандартных отклонений.
Полученный результат пока не считается открытием, однако указывает на возможное существование этих полей. Предпочтительная сила составляет около 5–10 пико-гаусс в современных условиях; это близко к уровню, который мог бы обеспечить происхождение магнитных полей галактик и скоплений из первичных зародышей. Как сообщает ScienceDaily, дальнейшие наблюдения должны показать, помогали ли слабые магнитные поля ранней Вселенной формировать её современную структуру и способны ли они разрешить напряжённость Хаббла.