Вселенная всё ещё расширяется с ускорением? Что стоит за спором Yonsei и Southampton

Короткий ответ

Пока нет оснований считать, что установленная картина космического ускорения опровергнута. Однако спор между исследователями Университета Ёнсе и командой Саутгемптонского университета показывает, что измерения на основе сверхновых типа Ia могут зависеть от свойств звёздных популяций в галактиках-хозяевах.

Команда Yonsei утверждает, что после стандартной калибровки яркость сверхновых всё ещё связана с возрастом звёзд, породивших взрыв. Если этот эффект меняется с красным смещением, он может имитировать ускорение расширения. Southampton, в команде которой участвуют нобелевские лауреаты Адам Рисс и Брайан Шмидт, считает, что эффект существенно переоценён и что ускоренное расширение остаётся лучшим объяснением данных. 813

Что заявила Yonsei в 2025 году

Сверхновые типа Ia часто называют «стандартными свечами». Их используют потому, что после специальной калибровки можно оценить истинную яркость взрыва, сравнить её с наблюдаемой и определить расстояние до галактики.

Проблема возникает в том случае, если одинаково откалиброванные сверхновые на самом деле светят немного по-разному в зависимости от возраста звёздной популяции. Тогда изменение возраста галактик с красным смещением может внести систематическую ошибку в космическую шкалу расстояний.

В исследовании, опубликованном в ноябре 2025 года, группа Yonsei сообщила о заметной связи между остаточной яркостью сверхновых типа Ia и возрастом звёзд в галактике-хозяине. По расчётам авторов, возраст звёздных популяций меняется с красным смещением, а значит, в стандартные оценки расстояний может проникать существенное смещение. После внесения возрастной поправки исследователи не нашли убедительных свидетельств нынешнего ускорения и предположили, что Вселенная могла перейти к замедленному расширению.

Если бы такой вывод подтвердился, последствия для стандартной космологической модели ΛCDM были бы серьёзными. В этой модели космологическая постоянная Λ — простейшее описание тёмной энергии — отвечает за ускоренное расширение на поздних этапах истории Вселенной. Переход к замедлению потребовал бы либо меняющейся или ослабевающей тёмной энергии, либо пересмотра интерпретации сверхновых и, возможно, самой модели гравитации.

Почему Southampton не согласилась

Команда Southampton оспорила два ключевых элемента анализа Yonsei.

Возраст галактики — не возраст конкретной звезды-предшественницы

Галактика содержит звёзды, сформировавшиеся в разные эпохи. Поэтому её средний или характеризующий звёздную популяцию возраст не совпадает автоматически с возрастом белого карлика или двойной системы, которая стала источником конкретной сверхновой.

Southampton считает, что Yonsei фактически использовала возраст галактики-хозяина как прямой показатель возраста предшественницы сверхновой. По мнению британской команды, это разные величины: изменение возраста галактик с красным смещением не обязательно означает такое же изменение возраста самих предшественников. 18

Поправка на массу галактики

Второй аргумент касается так называемого «массового шага» — стандартной поправки на массу галактики-хозяина. Современные анализы сверхновых применяют её потому, что яркость взрыва связана с характеристиками окружающей среды, которые, в свою очередь, коррелируют с возрастом и свойствами звёздных популяций.

Когда команда Southampton добавила эту поправку к тем же данным, связь между возрастом галактики и остатком Хаббла — разницей между измеренной и ожидаемой яркостью после стандартной калибровки — стала значительно слабее. Вывод команды: одной возрастной поправки недостаточно, чтобы устранить свидетельства космического ускорения.

Ответ Yonsei: широкое красное смещение могло исказить результат

Yonsei не считает, что ответ Southampton закрыл вопрос. В последующем анализе команда указала, что сверхновые были объединены в слишком широком диапазоне красного смещения — примерно от z = 0,04 до z = 0,42.

В пределах этого диапазона средний возраст галактик-хозяев меняется примерно на 3 миллиарда лет. По мнению Yonsei, если объединить объекты с настолько разными возрастами до проведения регрессионного анализа, связь между возрастом и остаточной яркостью может выглядеть искусственно более пологой, чем она есть на самом деле. 2

Исследователи также утверждают, что Southampton рассматривала недостаточно связанными две величины:

• наклон зависимости между возрастом и яркостью сверхновой;
• степень изменения возраста предшественников с красным смещением.

Даже если возраст предшественников меняется слабее, чем средний возраст галактик, считает Yonsei, более крутой наклон зависимости «возраст — яркость» может сохранить значительную общую поправку. Команда также оспаривает то, что используемая модель массы и пыли не могла искусственно подавить возрастной сигнал. 35

В чём именно расходятся две стороны

Это не просто спор о том, «ускоряется Вселенная или замедляется». В центре дискуссии находится вопрос о том, насколько полно современные анализы сверхновых учитывают различия между галактиками и звёздными популяциями.

Позиция Southampton сводится к тому, что:

• возраст галактики нельзя напрямую приравнивать к возрасту предшественницы сверхновой;
• стандартная поправка на массу галактики устраняет значительную часть кажущейся возрастной зависимости;
• оставшийся эффект слишком мал, чтобы изменить космологический вывод.

Yonsei, напротив, утверждает, что:

• возраст галактики может служить обоснованным косвенным показателем свойств её звёздных популяций;
• анализ в слишком широком диапазоне красного смещения занижает наклон зависимости «возраст — яркость»;
• возрастная поправка может оставаться значительной даже при более слабой эволюции возраста предшественников, чем возраста самих галактик. 2

Пока независимые исследователи не проверят спор на более крупных и однородных выборках, ни одна из сторон не продемонстрировала окончательного пересмотра стандартной космологии.

Что добавляют данные DESI

Результаты Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) важны для контекста, но не разрешают спор о сверхновых напрямую. DESI измеряет барионные акустические осцилляции — характерный масштаб распределения вещества, который позволяет по-другому восстановить связь между расстоянием и красным смещением.

В сочетании с данными космического микроволнового фона и различными каталогами сверхновых результаты DESI в некоторых анализах показывают предпочтение моделей с меняющейся во времени тёмной энергией. В одном сочетании данных DESI и космического микроволнового фона такое предпочтение оценивалось в 3,1 сигмы по сравнению с ΛCDM. При добавлении разных выборок сверхновых статистическая значимость меняется в зависимости от используемого каталога.

Но это не является независимым доказательством того, что Вселенная уже замедляется. BAO-измерения ограничивают историю космических расстояний, а вывод о меняющейся тёмной энергии зависит от выбранной модели и набора объединённых данных. Более новые работы описывают преимущество динамической тёмной энергии как умеренное или неубедительное; некоторые анализы не находят статистически значимого преимущества перед ΛCDM. 17

Как можно проверить гипотезы

Один из наиболее чистых тестов — сравнить сверхновые в галактиках с максимально похожими звёздными возрастами, но расположенных при разных красных смещениях. Это уменьшит зависимость результата от заранее заданной возрастной поправки.

Также понадобятся:

• более крупные выборки сверхновых с единообразными критериями отбора;
• спектроскопические измерения галактик-хозяев;
• более точное разделение возраста всей звёздной популяции и возраста реального предшественника;
• независимая проверка влияния массы, пыли и локального окружения;
• новые наблюдения обсерватории имени Веры Рубин и космического телескопа Nancy Grace Roman.

Такие данные помогут отличить настоящую эволюцию яркости сверхновых от эффектов отбора, пыли, массы галактики и изменения состава звёздных популяций.

Итог на сегодня

Наиболее осторожный вывод таков: ускоренное расширение Вселенной остаётся общепринятой интерпретацией, но надёжность сверхновых типа Ia как космологических измерителей активно обсуждается. Southampton считает возрастные поправки Yonsei чрезмерными; Yonsei отвечает, что в ответном анализе был занижен возрастной наклон и не учтена математическая связь между эволюцией возраста предшественников и зависимостью яркости от возраста. 18

Данные DESI действительно оставляют возможность того, что тёмная энергия не является строго постоянной. Но это ещё далеко от доказательства того, что Вселенная уже перешла от ускорения к замедлению. Решить спор должны более точные наблюдения сверхновых и независимые космологические проверки.