Всесвіт і досі розширюється з прискоренням? У чому суперечка між Yonsei та Southampton

Головне питання: наднові чи нова фізика?

Суперечка між корейським університетом Yonsei та британським університетом Southampton стосується одного з фундаментальних питань космології: чи справді розширення Всесвіту й досі прискорюється, чи частина цього ефекту виникає через систематичну похибку під час вимірювання наднових типу Ia.

Наднові типу Ia використовують як «стандартні свічки». Їхню спостережувану яскравість порівнюють із очікуваною, щоб визначити космічні відстані та відновити історію розширення Всесвіту. Але якщо після стандартної обробки їхня яскравість усе ще залежить від віку зоряного населення, це може зміщувати оцінки відстані — а отже, і висновки про прискорення. Остаточної відповіді наразі немає. 813

Що заявила команда Yonsei

У дослідженні, опублікованому в листопаді 2025 року, команда Yonsei повідомила про значний зв’язок між стандартизованою яскравістю наднових і віком зір у галактиці-господарі. На думку дослідників, зі зміною червоного зміщення змінюється і середній вік зоряних популяцій, а це може створювати систематичне зміщення в оцінених відстанях.

Після внесення поправки на цей «віковий ефект» дослідники не знайшли переконливих свідчень нинішнього прискорення. Натомість вони припустили, що Всесвіт міг нещодавно перейти до фази уповільненого розширення.

Це був би радикальний висновок для стандартної космологічної моделі ΛCDM. У її межах космологічна стала Λ — найпростіший опис темної енергії — пояснює пізнє прискорення розширення. Підтвердження переходу до уповільнення означало б необхідність переглянути властивості темної енергії, інтерпретацію наднових або навіть опис гравітації.

Аргументи Southampton і двох нобелівських лауреатів

У червні 2026 року міжнародна команда під керівництвом Southampton, до якої входять нобелівські лауреати Адам Рісс і Браян Шмідт, опублікувала відповідний аналіз. Вона заявила, що в роботі Yonsei є дві ключові проблеми.

1. Вік галактики — не те саме, що вік зорі-попередниці

Галактика містить зорі різного віку. Тому середній вік її зоряного населення не визначає безпосередньо вік конкретного білого карлика або зоряної системи, яка зрештою спричинила вибух наднової типу Ia.

На думку Southampton, команда Yonsei фактично ототожнила ці два різні показники. Якщо ж вік попередників наднових змінюється з червоним зміщенням набагато слабше, ніж середній вік галактик-господарів, необхідна космологічна поправка буде значно меншою. 18

2. Пропущена поправка на масу галактики

Southampton також вказала, що в аналізі Yonsei не було застосовано стандартну поправку на масу галактики-господаря, відому як mass step. Її використовують у сучасних аналізах наднових, оскільки яскравість вибуху пов’язана з властивостями середовища, які, своєю чергою, корелюють із віком зір.

Після застосування цієї поправки до тих самих даних команда Southampton отримала набагато слабший зв’язок між віком галактики та залишковою величиною Габбла — різницею між виміряною і очікуваною яскравістю після стандартизації. Висновок команди: вікова поправка недостатня, щоб знищити свідчення космічного прискорення.

Відповідь Yonsei: проблема може бути в самому аналізі

Команда Yonsei не погодилася з цим висновком. У своїй новій роботі вона заявила, що Southampton об’єднала наднові в надто широкому діапазоні червоних зміщень — приблизно від z = 0,04 до z = 0,42.

У межах цього діапазону середній вік галактик-господарів змінюється приблизно на 3 мільярди років. На думку Yonsei, якщо змішати об’єкти з настільки різним віком ще до статистичної регресії, зв’язок між віком і залишковою яскравістю може виглядати штучно пласким. 2

Дослідники також стверджують, що Southampton розглядала надто незалежно дві величини, які насправді пов’язані між собою:

• нахил залежності між віком і яскравістю;
• величину зміни віку попередників наднових із червоним зміщенням.

Навіть якщо вік попередників змінюється слабше, ніж середній вік галактик, більший нахил залежності «вік—яскравість» може зберігати значну загальну поправку. Yonsei також ставить під сумнів, чи не пригнічує обрана Southampton модель маси та пилу віковий сигнал штучно. 35

У чому полягає справжня розбіжність

Це не просто суперечка «прискорення проти уповільнення». Насамперед ідеться про те, чи достатньо добре дані наднових очищені від відмінностей у зоряних популяціях і властивостях галактик-господарів.

Позиція Southampton:

• вік галактики не можна безпосередньо трактувати як вік конкретної зорі-попередниці;
• поправка на масу галактики поглинає значну частину видимої вікової залежності;
• залишковий ефект надто малий, щоб змінити космологічний висновок.

Позиція Yonsei:

• вік галактики може бути обґрунтованим непрямим показником властивостей зоряних популяцій;
• аналіз у надто широкому діапазоні червоних зміщень занижує нахил залежності «вік—яскравість»;
• вікова поправка може залишатися значною навіть за слабшої еволюції віку самих попередників. 2

Поки що незалежніші, більші та однорідніші вибірки не перевірять ці припущення, жодна зі сторін не продемонструвала остаточного спростування стандартної космології.

Що додають вимірювання DESI

Результати Dark Energy Spectroscopic Instrument, або DESI, дають важливий контекст, але не вирішують суперечку самі по собі. DESI вимірює баріонні акустичні осциляції — характерний масштаб розподілу галактик, який дає змогу незалежно простежити зв’язок між відстанню та червоним зміщенням.

У поєднанні з даними космічного мікрохвильового фону та різними вибірками наднових результати DESI в окремих моделях демонстрували перевагу темної енергії, що змінюється з часом. В одному з поєднань DESI та CMB перевага над ΛCDM становила 3,1 сигми; після додавання різних наборів наднових статистична оцінка змінювалася залежно від вибірки.

Однак це не є незалежним доказом того, що Всесвіт уже уповільнюється. BAO обмежують історію космічних відстаней, а висновок про змінну темну енергію залежить від обраної моделі та від того, які набори даних поєднують. Новіші аналізи описують цю перевагу як помірну або непереконливу; деякі не знаходять статистично значущої переваги над ΛCDM. 17

Як можна буде перевірити ці гіпотези

Найчистішим тестом стало б порівняння наднових у галактиках із максимально схожим віком зоряних популяцій, але на різних червоних зміщеннях. Це зменшило б залежність від великої теоретичної поправки на вік.

Також важливими будуть:

• більші вибірки наднових із однорідними правилами відбору;
• спектроскопічні вимірювання галактик-господарів;
• чіткіше розмежування віку всієї зоряної популяції та віку справжнього попередника наднової;
• незалежна перевірка впливу маси, пилу й локального середовища;
• нові спостереження обсерваторій Vera C. Rubin та Nancy Grace Roman.

Поточний висновок

Найобережніша оцінка така: космічне прискорення залишається загальноприйнятим поясненням, але науковці сперечаються про те, наскільки надійно наднові типу Ia скориговано на вік і властивості їхніх галактик-господарів. Southampton вважає поправки Yonsei завеликими, тоді як Yonsei відповідає, що її опоненти занизили віковий нахил і неправильно врахували математичний зв’язок між параметрами. 18

Паралельно дані DESI залишають відкритою можливість того, що темна енергія не є сталою. Але це ще далеко не доказ того, що Всесвіт уже перейшов від прискореного до уповільненого розширення. Остаточний висновок залежатиме від точніших вимірювань наднових та незалежних космологічних тестів.