Согласно этим данным, Вселенная расширяется все быстрее, и за это открытие Сол Перлмуттер, Брайан Шмидт и Адам Рисс в 2011 году разделили Нобелевскую премию по физике. Модели с Ω>Λ > Ω>m/2 характеризуются расширением, ускоряющимся на данном этапе, – гравитационное отталкивание темной энергии сильнее гравитационного притяжения материи. Светло-серая область, вычисленная по наблюдениям сверхновых, также подтверждает такое неравенство и показывает, что сегодня Вселенная расширяется с ускорением. (Модели с Ω>Λ < Ω>m/2 должны сегодня расширяться все медленнее). Черный галстук пересекается со светло-серой областью на небольшом участке со значениями около Ω>m ≈ 0,30 и Ω>Λ ≈ 0,70. Эти значения согласуются с данными, полученными как на материале РИ, так и на материале сверхновых.
Интересно, что такое перекрытие двух областей согласуется со значением Ω>m ≈ 0,30, вычисленным на основе масс скоплений галактик, движений отдельных галактик и разрастания структуры Вселенной. Эта цифра включает как обычную материю (барионы – протоны и нейтроны), так и темную материю. Приблизительно зная величину постоянной Хаббла 67 (км/c)/Мпк, мы, как выясняется, можем непосредственно определить Ω>m и Ω>барион, измерив относительную высоту четных и нечетных пиков на рис. 15.3. Ответ таков: Ω>барион ≈ 0,05 и Ω>m ≈ 0,30. Результаты наблюдений РИ согласуются со значением Ω>барион ≈ 0,05, которое Гамов вычислил по данным о нуклеосинтезе, рассмотренным в главе 15. Эти данные свидетельствуют, что львиная доля материи во Вселенной – это темная материя (Ω>темнмат ≈ 0,25), которая не может состоять из обычных частиц (барионов). Сейчас ученые пытаются выяснить детальные свойства темной материи, об этом рассказывал Майкл.
Синие линии на рис. 23.5 показывают возраст Вселенной по шкале 1/H>0. Предпочтительная космологическая модель, расположенная у самой линии, обозначена «Возраст = 1/H>0».
После того как в 2000 году были получены результаты проекта Boomerang, спутник WMAP с высокой точностью исследовал РИ и, уточнив эти оценки, позволил построить стандартную космологическую модель, согласующуюся со всеми ограничениями наблюдений. Спутник «Планк» дополнительно уточнил и эти оценки: H>0 = 67 (км/c)/Мпк; возраст Вселенной – 13,8 миллиарда лет, а значение Ω>m + Ω>Λ = 1 с учетом погрешностей наблюдений согласуется с моделью плоской Вселенной точнее, чем на 1 %.
Результаты WMAP в сумме с оценками по сверхновым и другими данными даже позволили отследить хронологию расширения Вселенной. Затем, вооружившись уравнениями Эйнштейна, мы смогли вычислить отношение давления к плотности энергии для темной энергии – это ключевой показатель, обозначаемый w. WMAP определил значение как w = –1,073 ± 0,09, что в пределах погрешности наблюдений согласуется со значением –1, спрогнозированным Эйнштейном для модели с космологической постоянной. Спутник «Планк» дал схожую оценку. Недавно в рамках Слоановского цифрового обзора неба» удалось измерить, что современное значение w или w>0 = –0,95 ± 0,07, при этом использовались данные о скучивании галактик и удобная формула, которую вывели мы с Заком Слепяном. Воспользовавшись теми же данными и формулой, но присовокупив информацию о степени линзирования РИ со стороны далеких галактик, команда «Планка» уточнила значение