Има ли проблем с космологията?

Времената, в които живеем, създават усещането, че в общи линии сме разбрали как функционира света и са останали само някои досадни детайли за доизясняване. Изминалото столетие донесе революция във фундаменталната физика, която трудно може да се побере в ума. Само няколко десетилетия, преди да се появят постулатите на квантовата механика, относителността или съвременната космология, те биха удивили и най-напредничавите физици, които, между другото, и тогава са били на мнение, че физиката в общи линии е приключила. Но тези авангардни за времето си теории са продукт тъкмо на онова време, когато технологичната революция, стартирала в края на 19-ти век, за първи път разкрива пред очите на хората картини от действителността, които класическата физика по никакъв начин не може да обясни.

Това поражда един своеобразен танц между теория и експеримент, в който първоначално технологичният напредък и свързаните с него наблюдения, водят до появата на нови научни теории, които от своя страна способстват появата на още по-високи технологии. А те от своя страна ни представят още по-детайлни картини от действителността, които да послужат за създаването на още по-точни теории, описващи реалността. И така нататък, и така нататък… Големият адронен колайдер в ЦЕРН, например, е истински инженерен подвиг, който не би могъл да съществува, без да има фундаментално разбиране за това как работи квантовата механика. Но пък на свой ред колайдерът развива същата тази квантова механика чрез откриването на нови елементарни частици. Друг пример – развитието на изчислителната техника, което също е немислимо, без да се да се познава субатомната физика. Но в същото време съвременната експериментална физика, разчитаща на обработката на огромно количество данни и числови модели, от своя страна е невъзможна, без да разполагаме с изчислителна техника.

Новите експерименти, стъпващи върху нови технологии, непрекъснато подлагат на изпитание теоретичните устои на моделите на съвременната физика, които, поне до този момент, достойно издържат този тест. Последните години обаче сякаш носят буреносни облачета на хоризонта на един приет за повече или по-малко установен дял от физиката – космологията. И те сякаш се сгъстяват, след като първите наблюдения от космическия телескоп “Джеймс Уеб” станаха обществено достояние. В тази публикация ще се опитаме да ви запознаем с онова, което някои вече започват да наричат “космологична криза”, като ще оставим на вас да прецените доколко има основание за такива гръмки журналистически определения.

Генезисът на Големия взрив

Да започнем с малко история. Всеки е чувал за Големия взрив – постулатът, че преди около 13.7 млрд. години Вселената е започнала да се разширява експлозивно от свръхплътна и свръхгореща точка, и че това разширение не спира до ден-днешен. Тази трактовка е нещо, което днес приемаме за даденост, но всъщност са й били необходими няколко десетилетия, докато се наложи като преобладаваща теория в науката. 

Основите й са положени през 1912 г. Тогава американският астроном Весто Слайфър насочва 24-инчовия телескоп на обсерваторията Лоуел към няколко “спираловидни мъглявини”, както са били известни тогава галактиките, и измерва спектъра им. Спектрограмите показват типичните тъмни абсорбционни линии, наричани Фраунхоферови, но има нещо озадачаващо. При повечето от мъглявините въпросните линии са чувствително изместени към червения край на спектъра им. ¹ Изхождайки от представата, че светлината представлява вид електромагнитна вълна, и прилагайки в случая известния ефект на Доплер, според който дължината на вълната на отдалечаващи се обекти расте, докато на приближаващи се – намалява, Слайфър прави единствения възможен извод. Тези “спираловидни мъглявини” се отдалечават с голяма скорост от Слънцето. И оттук по-големият извод: Вселената не само, че не е статична, както се е предполагало дотогава, но изглежда дори се разширява.

Това наблюдение е един от крайъгълните камъни на космологията. Другият идва десетина години по-късно, когато Едуин Хъбъл открива звезди-цефеиди в мъглявината Андромеда и, базирайки се на откритието на Хенриета Ливит, обвързваща периода на пулсациите на такива звезди с тяхната светимост, успява да определи разстоянието до тази мъглявина. Според него то се равнява на главозамайващите 900 000 светлинни години. Макар днес да е известно, че галактиката Андромеда всъщност е повече от два пъти по-далеч (2.5 млн. св. години), още тогава станало ясно нещо немислимо до онзи момент – “мъглявината” Андромеда изобщо не се намирала в пределите Млечния път, както се е смятало, а представлявала всъщност друг огромен звезден остров – втора галактика извън нашата собствена. Това откритие звучало толкова еретично за едновремешната научна общност, че първоначално било публикувано в The New York Times и чак през 1929 г. било представено в научен журнал. 

Въпреки скепсиса Хъбъл прави следващата важна стъпка – той обвързва разстоянията до 24 извънгалактични мъглявини, измерени по неговата методика, с радиалните им скорости, получено от червеното отместване на спектрите им според Слайфър. От днешна гледна точка тези измервания са много неточни, но въпреки всичко още тогава показват недвусмислено, че съществува линейна закономерност – колкото по-далеч се намира една галактика, толкова по-бързо се отдалечава от нас. Нещо, което малко по-късно е формулирано под формата на прочутия закон на Хъбъл:

v = Ho D, 

където v е радиалната скорост на галактиката; Ho e коефициент на пропорционалност, наречен в чест на откривателя – константа на Хъбъл; D e разстоянието до галактиката.

Оказва се, че не галактиките се разбягват от Млечния път, теглени от някаква неведома сила, а просто пространството между галактиките се разширява с равномерни темпове, така че разстоянието между всеки две отдалечени галактики, за които можем да пренебрегнем гравитационното привличане, непрекъснато расте. От това наблюдение почти непосредствено стигаме до модела на Големия взрив, което за първи път се изказва от Жорж Льометр. Ако пространството между две точки непрекъснато расте и тази особеност винаги е била в сила, то връщайки се назад във времето ще стигнем до момент, в който цялата вселена е била много по-малка и поради това – много по-плътна и гореща. Ще стигнем до Големия взрив.

Придвижваме се още няколко десетилетия по-нататък и прескачаме в 1964 г., когато отново американци – Арно Пензиас и Робърт Уилсън – случайно откриват, че от всяка точка на небето се излъчва слаб микровълнов шум. Мистериозният сигнал отговаря на спектъра на абсолютно черно тяло с температура от 2,725 К и всъщност представлява отпечатъкът от въпросното свръх плътно и горещо някогашно минало на нашата вселена. Някъде тогава Големият взрив е окончателно бетониран в темелите на съвременната космология.

Стандартната космология – моделът ламбда-CDM 

По-нататък теорията за Големия взрив е допълнително надградена, за да пасне на по-фините ефекти, които са откривани в наблюденията на далечния космос досега. Върху нейната основа са създадени различни модели, най-разпространеният от които е т.нар. стандартен модел или още ламбда-CDM модел. Всъщност, когато чуете някой астрофизик да говори за космология и Голям взрив, той най-вероятно има предвид тъкмо въпросния модел. Други модели съществуват, но те са рамкирани под определението “нестандартна космология” и се приемат за екзотики. А моделът ламбда-CDM е еволюционното продължение на теорията за Големия взрив, на което също са били необходими десетилетия, докато придобие окончателната си форма, която имаме сега.

Колкото и блестящо експериментално подплатена да изглежда теорията за Големия взрив, с течение на времето се разкривали определени нейни проблеми. Наложило се те да бъдат разрешени – парче по парче – и така накрая се получил модела ламбда-CDM. Първият проблем е т.нар. проблем за хоризонта (horizon problem), дефиниран още през 50-те. Проблемът се състои в това, че две отдалечени точки от вселената, които никога не са били в директен контакт една с друга (т.е. светлината, а следователно и всеки друг тип информация, все още не е изминала пътя от едната точка до другата) – например диаметрални точки от микровълновия фон – имат приблизително едни и същи свойства. Тоест, наблюдаемата вселена изглежда изотропна, което предполага, че все някога в миналото цялото вещество на вселената трябва да е разполагало с достатъчно време, за да може тя да постигне такова перфектно температурно равновесие във всички свои точки. Но то е нямало време! Иначе казано – няма как да имате еднаква температура на две отдалечени точки, които никога не са били в контакт помежду си. А ако вселената бе започнала дори с минимални разлики в температурата в различни свои точки, днес това щеше да се вижда като отпечатък върху микровълновия фон. Нищо такова обаче не се вижда – температурата му навсякъде е 2.726 ± 0.001 K.²

В тази връзка е и т.нар. проблем за плоската вселена (flatness problem). Наблюденията показват, че материята и енергията в наблюдаемата вселена са разпределени по такъв начин, че структурата на пространство-времето не съдържа никакво изкривяване. Вселената е плоска. Тук под “плоска” вселена се разбира такава вселена, в чийто пространство-временен континуум важат правилата на евклидовата геометрия. Успоредните прави никога не се пресичат и така нататък. Но за да бъде това факт, е необходимо плътността на материята и енергията във вселената да бъде с точно определена стойност. Съвсем малко повече или по-малко и вселената не би била плоска. Проблемът в случая е, че в първоначалните мигове на вселената всички незначителни флуктуации от тази критична плътност в някои нейни участъци биха я направили неплоска впоследствие. Дори разлики от порядъка на 1 част на 10⁶² биха развалили картината, която имаме днес. Та как е станало това толково фино “насторйване” на плътността във всяка точка от пространство-времето?

Решението, което предлага моделът ламбда-CDM на тези два много сериозни проблема, се нарича инфлация. Инфлацията, според този модел, е едно особено явление, което е започнало, когато вселената е била на скромната възраст от 10^-36 s и е продължило, ча-а-а-к докато е станала на 10^-32 s. Мигновеност е твърде слабо понятие, за да опише този отрязък от време, но според теорията тогава вселената увеличила размера си експоненциално от 10^-26 m (което е 100 млрд. пъти по-малко от размера на протон) до около 1 m. ³ За този умопомрачителелно кратък миг вселената е нараствала със скорост около 10⁵⁰ по-висока от тази, с която се разширява днес. И след това се е забавила, все едно някой й е дръпнал спирачка. Защо и как е станало това е твърде сложно, за да бъде представено тук.

Последствията за проблема на хоризонта при въвеждане на инфлацията са, че първоначално цялото вещество на вселената е било в контакт и температурно равновесие, а чак след периода на инфлация, участъци от вселената са загубили каузалната връзка помежду си, обусловена от скоростта на светлината. Следователно този проблем е решен. Освен това понеже експоненциалното разширение на вселената “разтяга” неимоверно всички нееднородности в плътността й и по този начин ги изглажда, то се оказва, че е решен и проблема за плоскостта на вселената. Като бонус инфлацията решава и още един проблем – за липсата на магнитни монополи в света около нас, които иначе са теоретично предсказани, че трябва да съществуват след един Голям взрив.

В крайна сметка инфлацията се оказва удобно средство за борба с доста космологични въпросителни и наблюденията на видимата вселена досега не разкриват сериозни несъответствия между онова, което съществува, и онова, което предсказва моделът с инфлация. Но той не е лишен и от тъмни петна в биографията си. Не е ясно какво поле е породило инфлацията, но по-сериозното е, че всички теории, които боравят с инфлация, се нуждаят къде повече, къде по-малко от “фина настройка” на начални параметри. Примерът с плътността от по-горе е пример за такава “фина настройка”, от който страда моделът на Големия взрив без инфлация. Просто е изключително невероятно вселената да се е получила от толкова прецизно зададена първоначална плътност, съвсем минимално отклонение от която би довело до коренно различна картина. При всички инфлационни теории моментът с началните условия изглежда малко неестествен, което е и причина те все още да срещат отпор от някои физици, най-изтъкнатият от които е нобеловият лауреат Роджър Пенроуз. ⁴

Инфлацията е първото нововъведение, което внася моделът ламбда-CDM  в космологията, но далеч не единственото. Тъмната материя и тъмната енергия са други такива елементи. Самото име на модела идва от тези две понятия. Ламбда (Λ) е айнщайновата космологична константа, която днес се асоциира с тъмната енергия, а CDM означава Cold dark matter (студена тъмна материя). 

Какво е “тъмна енергия” и защо ни е необходима? През 90-те години наблюдения на извънгалактични свръхнови с новичкия за времето си космически телескоп “Хъбъл” показват нещо напълно неочаквано. До около половината от сегашната си възраст вселената се държи така, както би следвало – тя забавя разширението си под действието на гравитацията. Оттогава досега обаче разширението й започва да се ускорява!⁵ Нещо трябва да задейства това ускорение и това нещо било наречено тъмна енергия – тъмна, защото никой няма представа какво всъщност представлява тя. 

В тази връзка космологичната константа Λ, въведена навремето от Айнщайн в опит да създаде модел на статична вселена и наречена по-късно от самия него “своята най-голямата грешка”, била изтупана от прахта и отново влязла в употреба. Космологичната константа обуславя положителна плътност на енергията на вакуума, което означава, че при нея се създава отрицателно налягане. В космологията субстанциите с положително налягане се държат, както можем да очакваме – под действие на гравитацията субстанцията се компресира, което води до увеличаване на налягането. Една субстанция, чиято енергия притежава отрицателно налягане, обаче би се държала точно обратно – под действие на гравитацията, тя ще се разширява, което ще води до намаляване на налягането. Звучи много странно на пръв поглед, но всъщност в природата имаме нещо като аналог на подобно неинтуитивно поведение. Въздушните мехури във водата се издигат, тъкмо благодарение на гравитацията, която привлича по-силно течността, в която се намира мехура в сравнение със самия въздух, притежаващ много по-ниска плътност. В безтегловност, въздушните мехури нямаше да се издигат в посока обратна на гравитацията.

Тъмната енергия практически разтяга континуума на пространство-времето, противодействайки на гравитационното привличане между галактиките. С отдалечаването им една от друга се увеличава и празното пространство (вакуум) между тях. Докато гравитационното привличане между тях намалява, отрицателното налягане на енергията на вакуума расте, тъй като концентрацията й е константна за единица обем вакуум. Тъй че с увеличаването на обема вакуум, расте и количеството тъмна енергия и следователно разширението на вселената започва да се ускорява все повече и повече. Преломният момент, при който това е станало видимо, както споменахме, е настъпил преди около 5 млрд. години. И оттогава насетне този процес ще става все по-изразен.

Тъмната енергия има изключително нищожна плътност, но понеже по-голямата част от обема на вселената към настоящия момент е вакуум, то и преобладаващата част от енергията във вселената се дължи на нея (около 72 % с тенденцията да продължи да расте). Звучи невероятно? Единствената друга възможност, която би обяснила наблюдаваното ускорение на разширението е, че Общата относителност не работи в такива космологични мащаби, а това, имайки предвид многобройните й потвърждения до този момент, е още по-невероятно. ⁶

Другата част на ламбда-CDM модела не отстъпва по мистериозност, но като че ли е малко по-разбираема. Студената тъмна материя също е конструкция, която се е появила, за да обясни странен наблюдателен феномен. Още от началото на 20-ти век астрономите заподозряват, че движението на звездите в Млечния път, а по-късно – и движението на самите галактики предполага наличието на голямо количество невидима материя. Когато през 70-те години за първи път се измерват звездните орбитални скорости по протежение на диска на спирални галактики, се открива че звездите в тези галактики запазват относително високи константни скорости, отдалечавайки се от галактичния център. А масата, която видимо съдържат тези галактики под формата на звезди, газ и прах е недостатъчна да ги поддържа. Нещо повече – при толкова високи орбитални скорости звездите отдавна е трябвало да изхвърчат извън галактиките. 

Тъкмо тези наблюдения убедили астрофизиците, че около 90 % от материята, изграждаща спиралните галактики не може да се регистрира, защото тя не взаимодейства по никакъв начин с обикновената материя освен гравитационно. ⁷ Оттук и името й – тъмна материя. Какво фактически представлява тя отново е обект повече на спекулации, отколкото на реално научно разбиране, подплатено с експериментални факти.  

А защо студена? Има ли тогава и гореща и каква е разликата със студената? Отговор – не само че има и гореща, но май дори има нещо средно – топла тъмна материя. Но не се заблуждавайте. Не става дума точно за температура. Това просто е начин да се класифицират различни хипотетични типове тъмна материя според масата, а оттук и скоростта на частиците, които я изграждат. Частиците на студената тъмна материя се движат бавно, в сравнение със скоростта на светлината, докато тези на горещата – със скорости близки до тези на светлината. В “горещата” група могат да попаднат добре познатите на физиците неутрино частици. Но те няма как да образуват галактичната тъмна материя –  тя трябва да се движи бавно, за да се задържа в галактиките.

Измерването на вселената

Описаният по-горе модел на развитието на вселената представлява най-доброто разбиране на науката върху проблема, което имаме към настоящия момент. Независимо че към определени негови елементи могат да се отправят и се отправят научно издържани критики, това не отменя факта, че в общи линии той описва задоволително добре онова, което наблюдаваме. Въпреки това в известна степен той действително изглежда твърде математичен и абстрактен, някак откъснат от реалната физика. Все пак този модел на вселената е нагърбен с тежката задача да обвърже по някакъв начин Общата относителност, която описва метриката на пространство-времето, с квантовите процеси, от които се е пръкнала вселената в първите мигове след Големия взрив. А ние знаем, че тези две теории концептуално никак не се разбират една с друга. Моделът ламбда-CDM прилича на опит да се опише движението на футболна топка из терена, без да могат да се видят играчите и без да се знаят правилата на футбола. Ние можем да изчислим къде е била топката преди малко и можем да предположим къде ще бъде след малко, но силите които я задвижват реално си остават загадка за нас.

Всичко това обаче са стари мрънканици, които съпътстват модела на Големия взрив открай време. Когато се говори за “криза” на космологията в последните години се имат предвид други съвсем непосредствени проблеми, на които ще се спрем сега.

Да се върнем към основата на целия модел – законът на Хъбъл, представен малко по-горе. В тази елементарна формула има една константа, от която зависи много – колко бързо се разширява вселената, колко голям е видимият й размер и каква всъщност е нейната възраст. Толкова информация, заключена в едно обикновено число! Никак не е за учудване, че от доста десетилетия усилията на учените са концентрирани в максимално точното й определяне по експериментален (или по-точно – наблюдателен) път. Логично е да очакваме, че с напредъка на технологиите и създаването на все по-съвършени телескопи (например – такива в космоса) би трябвало грешката при определянето на константата да клони към нула, каквито и конкретни методи за намиране на разстояния и скорости да използваме. Нали? Хм…

Когато за първи път константата на Хъбъл била определена през 20-те години на 20-ти век, сметката показала, че вселената трябва да е на около 1.5 млрд. години. Което било малко неудобно, защото по онова време геологията вече била достатъчно напреднала, за да разберем, че на Земята има скали на 3-4 млрд. години. Истината е, че тогавашните наблюдения никак не били прецизни. С течение на времето нещата се подобрили, възрастта на вселената, определена от константата на Хъбъл нараснала, макар че още известно време продължавала да е в конфликт с реалността. Този път проблемът били кълбовидните звездни купове в Млечния път, за които се знае, че съдържат много стари звезди на възраст над 10 млрд. години.

През втората половина от 20-ти век определената стойност на константата на Хъбъл се колебае между 50 и 90 km/s на всеки Mpc (мегапарсекът – Mpc е единица за разстояние, която се равнява на 3.26 х 10⁶ св. г.), като едва към края на века ножицата започва да се затваря. Но не така, както би ни се искало. 

Ето какво имаме предвид. Съществуват два основни наблюдателни метода за определяне на константата на Хъбъл. Единият е чрез споменатите вече свръхнови тип Ia. Тези експлодиращи звезди достигат определен лимит на яркостта си и понеже разстоянието до някои по-близки сред тях вече е било установено по други методи, то можем да използваме светлината им като калибровъчен маркер за разстоянията до много далечни галактики, разчитайки, че навсякъде във вселената такива звезди достигат една и съща яркост.

Вторият метод за определяне на констаната на Хъбъл няма нищо общо с първия и изисква измервания на космическия микровълнов фон. Тук би трябвало да сте озадачени. Как е възможно измерване на един микровълнов шум, което практически отговаря на измерване на фонова температура, да ни даде информация за една константа, определяща скоростта на разширение на вселената? Отговорът се състои в това, че реликтовото излъчване е много повече от температурен фон. То представлява една моментна снимка на вселената около 400 хил. г.  след Големия взрив, когато веществото, от което се състои тя, е дотолкова изстинало (до около 3000 К), че то рекомбинира – от изцяло йонизирано, то става неутрално и за първи път прозрачно за светлината. Между другото, това е причината да не можем да видим нищо по-нататък. А самият фон не е съвсем гладък, както твърдяхме по-горе. Почти гладък е, но не идеално. Температурата му варира в минимални граници, но тези вариации, наречени анизотропии, носят ценна информация. 

На първо място място можем да определим скоростта на Земята в пространството спрямо микровълновия фон. Участъка от него, към който се приближава Земята, изглежда малко по-горещ, поради синьото отместване на честотата на фона, а участъка, от който се отдалечава – малко по-студен поради червеното отместване. Този ефект се нарича диполна анизотропия в микровълновия фон и чрез него е установено, че Земята се движи със скорост около 370 km/s към област в съзвездието Дева ⁸.

Освен този дипол в микровълновия фон има и многобройни по-дребни флуктуации, които представляват области с малко по-висока или ниска плътност и оттук – температура. Генезисът им е от времето, когато вселената е представлявала еднородна каша от фотони и бариони. В нея са се разпространявали вълни, подобни на звуковите, и градиентът на налягането при тези осцилации е създавал поредица от по-плътни и по-рехави области, които по-късно дали началото на галактическите купове и празнините между тях. Всичко това може да се изрази със строга математика, идваща от ламбда-CDM модела, а пък то от своя страна дава ключа към намирането на цял куп космологични параметри, между които и константата на Хъбъл. Практически се оказва, че спектърът на мощността на микровълновия фон, на който се виждат пиковете на основните честотни съставки на осцилациите, разпространяващи се в него, е достатъчен, за да бъде определена тя. Това следва, поради участието на константата на Хъбъл в уравнението на Александър Фридман, което всъщност е математическата основа на ламбда-CDM модела. Тук константата на Хъбъл индиректно може да бъде определена от съотношението на един параметър, наричан критична плътност – или онази плътност, която е необходимо да притежава вселената, за да бъде плоска и изотропна – и гравитационната константа. Ако вселената ни наистина е плоска и изотропна, то константата на Хъбъл H₀ в настоящия момент t₀  е равна на:

където  ρ_М е плътността на материята,  ρ_R е плътността на излъчваната енергия,  ρ_DE – плътността на тъмната енергия, а G – гравитационната константа (по-детайлен преглед върху това уравнение можете да откриете тук – ^{9 10 11}). Твърди се, че първият пик в спектъра на мощността на микровълновия фон определя геометрията на вселената (и големината му показва, че тя е плоска), докато вторият и третият дават плътността на обикновената и на тъмната материя. Много добро обяснение на спектъра и пиковете можете да откриете в този материал. Любопитен щрих тук е, че така изчислените плътности на обикновената и тъмната материя от двата пика не се доближават съвкупно до критичната плътност, необходима за плоска вселена. Което индиректно показва, че в картинката има и едно невидимо присъствие – т.е. отново опираме до необходимостта от тъмна енергия. Но основното е, че спектърът задава приблизително плоска вселена, а за да бъде тя плоска е необходимо плътността й да е критична, което предварително е изчислено като стойност. И така по-един доста заобиколен и нямащ абсолютно нищо общо с метода със свръхновите начин отново намираме константата на Хъбъл.

Чудесно би било, ако двата метода дадат еднакви стойности на константата на Хъбъл. И те почти я дават. Но тъкмо в това “почти” е заровен проблемът.

Напрежение на Хъбъл

Нека да разгледаме какво получаваме за константата на Хъбъл по двата метода. Пълномащабните измервания на микровълновия фон са сравнително скорошни постижения. Наземните обсерватории са безполезни за прецизното му детектиране и картографиране, защото, както споменахме, става дума за микровълнов сигнал, а атмосферата ни не обича да пропуска такива излъчвания през себе си. Нужни са космически телескопи и първият,  нагърбен с тази задача, бе Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP). След девет години картографиране, започнало през 2001 г. , бе определено, че константата на Хъбъл е равна на  70.00 ± 2.20 km/s/Mpc. Междувременно в орбита бе изведен по-съвършен телескоп – Planck. Финалните измервания с него значително стесниха границата на грешката и се оказа, че константата на Хъбъл се равнява на 67.40 ± 0.50 km/s/Mpc, което бе потвърдено и от наземни радиотелескопи.

Другият метод – чрез регистриране на яркостта на цефеиди и свръхнови тип Ia в далечни галактики – също бе облагодетелстван от появата на космически телескопи, които са способни да заснемат отделни най-ярки звезди дори в изключително отдалечени и бледи галактики. Тук космическият телескоп “Хъбъл” се оказа безценен помощник. Десетина години бяха нужни, за да се натрупат достатъчно данни – все пак избухването на свръхнови е относително рядко събитие, което не се регистрира всеки ден, дори когато наблюдавате хиляди галактики. Резултатът – 72 ± 8 km/s/Mpc ¹². Което е леко разочароващо предвид огромната дисперсия на грешката. Но подобрени модели, в които се използва по-точна калибрация на данните (като този в проекта SH0ES), стесни тази грешка до 73.04 ± 1.04 km/s/Mpc.¹³

Виждате ли проблема? Микровълновият фон задава стойности на константата от порядъка на 67 km/s/Mpc, докато тези на “Хъбъл” от свръхновите – около 73 km/s/Mpc. На пръв поглед нищо работа. На фона на дългогодишните колебания на този параметър между 50 и 100 km/s/Mpc някакви си жалки 6 единици разлика изглеждат нищожни. Обаче тук вече говорим за много прецизни измервателни методологии. И на фона на стандартна девиация от около 1 единица и при двата метода, тази разлика е нещо, за което не можем да си затваряме очите. Отклонение от порядъка на 5-6 пъти 𝜎 означава, че шансът то да се дължи на статистическа грешка, е под 1 към 3,5 милиона. Ситуацията прилича на това да измерите някаква отсечка с калибрирана ролетка; да получите, да кажем 4.6 m; след което да измерите същото разстояние с калибриран лазерен далекомер и да получите 4,9 m. Не е голяма разлика, но е абсолютно необяснима предвид факта, че и двата уреда са много точни и измерените стойности трябва да се доближават в много по-голяма степен. 

Тази разлика именно е известна като “напрежение на Хъбъл” (Hubble tension) и е една от големите неприятности, пред които е изправена космологията днес.

“Джеймс Уеб” налива масло в огъня

Първият опит за разрешение на проблема с напрежението на Хъбъл, бе в подозрението за систематична грешка на оценките на разстоянията по метода със свръхновите. Може би космическият телескоп “Хъбъл”, колкото и безценен помощник в тази задача да е, все пак не е бил достатъчно добър, за да даде отговора й. Може би един по-голям и по-съвършен космически телескоп като “Джеймс Уеб” би опровергал първоначалните измервания на “Хъбъл”, донасяйки облекчение в космологичната общност.

“Джеймс Уеб” със своя 6.5 m диаметър на първичното огледало е способен да “види” 100 пъти по-слаби обекти от “Хъбъл” и то в близката инфрачервена област, където е максимумът на излъчването на най-далечните галактики. След четиринайсет годишно закъснение през 2021 г. този космически телескоп най-сетне бе изведен в орбита, но чакането си струваше. Още първите кадри, които получихме от него, удивиха учените. На тях ще спрем след малко, но нека първо проследим накъде натежаха везните наблюденията от “Джеймс Уеб” след около две години работа във връзка с казуса на напрежението на Хъбъл.

Накратко – оказа се, че няма грешка в модела на “Хъбъл”. Проверката на “Джеймс Уеб” на определени цефеиди, използвани в сметките на “Хъбъл” практически циментира получената по-рано стойност на константата на Хъбъл ¹⁴ . A това означава, че напрежението на Хъбъл е съвсем реален феномен, нуждаещ се от обяснение, което съвременната физика не може да даде. Или както Adam Riess, професор по физика и астрономия в университета “Джон Хопкинс” и основен автор на изследването споделя:

“След минимизирането на измервателните грешки, онова което остава, е реалната и вълнуваща вероятност да не сме разбрали как функционира вселената”.

Снимките на древни галактики от “Джеймс Уеб” също донесоха големи въпросителни. Още в първото поле, заснето от телескопа, бяха открити галактики като CEERS-93316 с фотометрично червено отместване от z = 16.4! Такова червено отместване означава, че тази галактика е възникнала едва 250 млн. години след Големия взрив! Или с други думи – много по-рано, отколкото някой изобщо е предполагал някога. Последващи спектрални наблюдения на въпросната галактика значително намалиха оценката на червеното й отместване, но облекчението беше краткотрайно. Съвсем пресни наблюдения по програмата JADES (JWST Advanced Deep Extragalactic Survey) уловиха нови две ултрадревни галактики. Една от тях – JADES-GS-z14-0 се оказа с червено отместване от  z = 14.32. Или с други думи – тази галактика се вижда във времеви отрязък около 290 млн. г. след Големия взрив. Към момента на писане на този материал това е най-древната галактика, наблюдавана някога. 

И това я прави проблематична – досега се смяташе, че първите галактики няма как да са възникнали по-рано от 400-500 млн. г. след Големия взрив. А тази не само, че е възникнала толкова рано, че и по-рано (все пак не се знае в какъв етап от еволюцията й я хваща снимката ), но освен това е неочаквано ярка и голяма (1600 св. г. в диаметър). И на всичкото отгоре в нея се открива кислород и въглерод, които може да са се образували единствено като вторичен продукт при синтеза на по-ранни звезди. 

“Джеймс Уеб” е още в началото на своята мисия и вероятно ще бъдат открити още много подобни галактики. Първата от тях – JADES-GS-z14-0 – със сигурност бележи повратен момент в космологията. Според онова, което се предполагаше досега, тя просто не би трябвало да съществува.

Пукнатини в космологията

От прочетеното дотук би трябвало да сте придобили някаква представа за основните наблюдателни проблеми, пред които е изправена съвременната космология. Но до каква степен тя се нуждае от ревизия? Трудно е да се каже. Трактовката на тези наблюдателни феномени най-вероятно ще доведе до допълнително “натъкмяване” на ламбда-CDM модела, но не трябва да се изключва и възможността за драматична промяна на представите ни за това какво представлява вселената.

Най-радикалните гласове са насочени срещу самата концепция на теорията за Големия взрив, като правим уточнението, че към настоящия момент почти няма сериозни учени, които да заемат подобна позиция. Единствната що-годе приемлива алтернатива на Големия взрив е идеята за статична вселена със самозараждаща в пространството се материя, разработена от Фред Хойл и развита по-късно от Джаянт Нарликар. Макар тя да обяснява в някаква степен онова, което наблюдаваме като разширение на вселената, тази теория много мъчно може да даде отговор защо съществува космически микровълнов фон и то с такава забележителна еднородност. Основният недостатък на останалите още по-екзотични космологии е, че те изискват приемането на купища хипотетични допускания. А както знаем, в науката тъкмо най-простата теория, която обяснява всички регистрирани наблюдения, обикновено е най-близо до истината. Така че понятието “Голям взрив” едва ли ще изчезне от учебниците по физика.

Но въпреки че подобни кардинални промени в космологията са почти невероятни, е напълно възможно основни нейни рамки да претърпят ревизия. Например, не е изключено вселената да е доста по-стара, отколкото сме предполагали, особено в светлината на последните открития на “Джеймс Уеб”. Може би двойно по-стара, или около 27 млрд. години? Точно такава статия бе публикувана в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society миналата година¹⁵ , така че тази тема вече не е табу за научната общност.

Освен това дори може да се окаже, че космологичният принцип не е в сила! Тоест, вселената не е задължително да е изотропна или хомогенна, а защо не и нито изотропна, нито хомогенна. Изотропността й, или свойството на вселената да изглежда по един и същи начин, накъдето и да погледнем, в последно време не е толкова безспорен въпрос, колкото беше традиционно приет. Наскоро бяха регистрирани формирования, приличащи на огромни надгалактични структури, които ламбда-CDM моделът не може да обясни. Две такива структури, кръстени без особено въображение “Голямата дъга” (открита през 2021 г.) и “Големият кръг” (открит през 2024 г.), по време на наблюдения от екип английски астрономи¹⁶ , представляват групи от галактики и галактически купове с размери между 1 и 3 млрд. св. години, които са прекалено големи да съществуват, ако приемаме, че вселената действително е изотропна. Проблемът тук е в трудността да се определи дали тези и други подобни структури действително са формирования, споделящи общ физически генезис, или просто галактики, случайно подредени по смущаващ за нас начин. Втората версия означава, че тези структури, всъщност не са никакви структури, а просто така ни изглеждат – въпрос на шанс. Тя не изисква пренаписване на космологичните модели, което, основателно или не, я прави предпочитана за преобладаващата научна общност.

 И все пак научни изследвания, които спекулират за анизотропност на вселената, било то чрез отчитане на местоположението на свръхнови. квазари или дори самия микровълнов фон периодично пробиват в сериозните журнали. Колкото и трудно доказуема да е хипотезата за анизотропност, тя не бива да се отхвърля с лека ръка. Защото ако вселената наистина се окаже анизотропна, това би означавало, че тя се разширява с различни темпове в различни свои участъци. А това от своя страна би поставило въпросителна върху космологичната константа в уравненията на Фридман или т.нар. “тъмна енергия”. Но пък, погледнато от друга страна, едно такова допускане би помогнало да се разреши проблема с напрежението на Хъбъл. Логично е да очакваме вселената да се разширява с различна скорост в различните свои участъци, които са имали различни начални условия.

Друга основна предпоставка в ламбда-CDM модела – тази, че вселената е плоска – също се поставя на изпитание в последните години. Според някои астрофизици анализът на спектъра на микровълновия фон по данните на телескопа “Планк”  всъщност изобщо не показва, че вселената е плоска. Напротив, тя е затворена и има слабо положителна кривина¹⁷ .  Ако това се окаже вярно, то имаме проблем с концепцията за инфлация в ранната вселена. Инфлацията е реалистична само при плоска вселена. При условие че вселената има някаква кривина, то параметрите на уравненията, които описват инфлацията се нуждаят от “фина настройка”. А това не говори добре за достоверността й.

Дори да оставим настрана такива повече или по-малко авангардни предположения, на челно място в дневния ред на съвременната космология стои въпросът с напрежението на Хъбъл. Това е истински стрес-тест за достоверността на ламбда-CDM модела, който ще ни покаже, доколко тази теория се нуждае от ревизия и колко дълбока трябва да бъде тя. Все по-несъстоятелно е да се обвиняват измервателни грешки за несъответствията между различните измервания на константата на Хъбъл и е време да бъде дадено смело физическо обяснение на този феномен. Какво ли може да бъде то?

Човекът, който даде отговор на този въпрос, спокойно може да очаква Нобел на полицата над камината си. Съществуват предположения, че Млечният път се намира посред гигантска “празна” област във вселената (т. нар. KBC void с диаметър от около 2 млрд. св. г.), в която галактиките са по-малко от средностатистическата бройка и поради това те се разбягват малко по-бързо, отколкото би трябвало¹⁸. Наличието на структура с подобни огромни размери е предизвикателство за ламбда-CDM модела само по себе си. При това дори да бъде съвместена в него, тази структура май няма да е достатъчна да даде окончателно разрешение на напрежението на Хъбъл. Просто изчислените стойности на константата на Хъбъл по метода със свръхновите тип Ia се основават на наблюдения на експлодиращи звезди, намиращи се далеч извън посочената област, и за тях ефектът от празнината не би трябвало да е в сила (най-далечните свръхнови, открити от “Хъбъл” и “Джеймс Уеб” са открити на разстояние над 10 млрд. св. г. !) 

Друго обяснение за напрежението на Хъбъл е то да се дължи на промяна на енергийния баланс във вселената с течение на времето. Тоест, силите, които днес доминират процесите на разширение на вселената, в миналото не са имали същия ефект или пък други процеси, които сега не са толкова изразени, тогава са оказвали съществено влияние.  Не трябва да се изключва риска да бъде добавен и трети “тъмен” компонент към диадата “тъмна материя”-”тъмна енергия”. Съвременната наука изглежда има предпочитание към подобни ad hoc хипотези – един вид черни кутии със звучни надписи, които правят това или онова, което се очаква, но когато надникнем вътре в тях се оказва, че там просто откриваме още черни кутии. А това ни води към едни по-философска призма, през която не би било зле критически да погледнем на съвременната космология и науката изобщо.

Философското измерение на космологичната криза

Запитвалили сте се какво разграничава истинската научна теория от лъжливата? Науката от псевдонауката? Стандартният отговор от гледна точка на философията на науката, би звучал горе-долу така. Истинската научна теория трябва да бъде опровержима емпирично. Трябва да съществува възможност тя да бъде отхвърлена посредством експеримент. Прочетете това внимателно. Може да има сто експеримента, които потвърждават правотата на една научна теория, но това не я прави особено сполучлива, ако не съществува поне един експеримент, чрез който хипотетично тя може да бъде отхвърлена. Това свойство се нарича фалсифицируемост и е основният лакмус, който се използва в научната философия на Карл Попър, за да се отдели науката от метафизиката. А разликата между научна издържана макар и лоша теория и софистицирана правдоподобно звучаща лъженаука понякога може да бъде далеч не така очевидна.

Да речем, че някой  създаде теория, според която телата се привличат от Земята, защото в центъра й има гигантски магнит.  За да демонстрира правотата на своята теория, този човек пуска железни топчета от някаква височина и те наистина падат надолу, все едно че са привлечени от гигантски магнит. Същевременно обаче съществува експеримент, чрез който теорията му може да бъде опровергана. Ако човекът пусне дървено топче и то отново падне надолу, това би означавало, че теорията му е погрешна. Изпълнението на експеримента действително би показало, че теорията за магнита, като източник на земното привличане, е лоша и погрешна. Но тя не е ненаучна. Напротив, дори лоша, тя е научно издържана.

Ето ви друг пример. Телата се привличат от Земята, защото в центъра й има вездесъщ магьосник, който, посредством телекинеза, дърпа всичко надолу. Пускайки най-различни предмети ние само демонстрираме правотата на тази “теория”. За разлика от миналия пример не съществува експеримент, който би оспорил наличието на вездесъщия магьосник. Ако някой каже, че ще прокопае тунел, за да види дали наистина той се крие в земните недра, друг би могъл да каже, че магьосникът е невидим. Ако някой каже, че всички тела във вселената привличат материя към себе си, а не само Земята, друг може да каже, че във всяко едно от тях се крие по един такъв вездесъщ магьосник. Ето че една подобна “теория” работи винаги и безпогрешно, но тя не е научна. Тя е пример за псевдонаука.

Разбира се, подобни крайни примери практически не се допускат в полето на сериозната наука. Но ако превърнете вездесъщия магьосник в черна кутия – един вид загадъчна нова сила или субстанция, която притежава определени свойства така че да се впише в рамките на някакъв математико-физически модел, но която по дефиниция не може да се изследва по лабораторен път и следователно не може да се отрече дали тя наистина съществува в обективната реалност, то вие вече разполагате не с фантасмагория, а с авангардна научна теория! 

Според Карл Попър съществуват четири способа, чрез които един теоретик, придържайки се към т.нар. конвенционалистка стратегия (conventionalist stratagem), може да избегне фалсифицируемата проверка на една такава теория:

• Чрез въвеждане на ad hoc хипотези, които я “спасяват” от опровергаващите доказателства (в примера от по-горе това е въвеждането на свойството “невидимост” на магьосника);
• Чрез промяна на непосредствените определения в теорията, така че да паснат на някакво ново изискване, наложено от обективната реалност (в примера от по-горе – да сменим магьосника с нещо друго, което върши същата работа);
• Чрез оспорване на достоверността на експеримента, който евентуално опровергава теорията;
• И накрая най-неприятното –  чрез оспорване на авторитета и способностите на учения, който открие експериментално опровержение на теорията. 

Както можете да се досетите, Карл Попър не е бил най-големият почитател на теорията за Големия взрив, особено в онова нейно проявление под формата на ламбда-CDM модела. Ето какво пише самият той към края на живота си през 90-те, когато общо-взето сегашната космологична парадигма вече е била факт:

“Не само че харесвах повече идеята за “постоянно” създаване на маса в сравнение с тази за “Голям взрив” (има предвид модела за статична вселена на Фред Хойл – “steady-state model”, б. пр.) по обясними причини: заради невъзможността да бъде обяснено началото на времето. Но също и защото теорията на Големия взрив със светкавична скорост започна да става все по-сложна и сложна. И сегашното ми мнение е, че бройката на спомагателните хипотези (в нея) е просто непоносима: според моята представа за науките това не е наука. Тази теория (1) въвежда спомагателни хипотези всеки път, когато бива опровергана; и (2) тя служи като основа на космологичната теория и теорията на елементарните частици, но въпреки това критиките и всеки един критичен експеримент, който е равнозначен на потенциално нейно отхвърляне, биват игнорирани просто ей така. И не само че не се споменава от поддръжниците на тази теория, че тя е просто една нетествана спекулация, но дори ни се представя като някакъв установен факт. Това е ужасно и недопустимо, против всякаква научна етика.  Някога бях ентусиазиран почитател на теорията за Големия взрив. Сега вече съм отвратен опонент.  Що се отнася до модела за “статична вселена”, той е недостатъчно развит, а пък критиките на Райл срещу него – недостатъчно обсъждани. И “космологичните принципи” бяха, опасявам се, просто едни догми, които не трябваше да бъдат предлагани.”¹⁹

Със сигурност тази оценка звучи доста крайно, но от 90-те досега стандартният модел на космологията не изглежда да се е променил в посока, която да отговори на подобни критики. По-скоро точно обратното. В своята статия “Cosmology and convention” ²⁰ американският астрофизик David Merritt разглежда основните елементи на ламбда-CDM модела от гледна точка на това доколко фалсифицируеми са те и изводите му не са окуражителни. Според него тъмната материя и тъмната енергия са тъкмо примери за спомагателни хипотези, които не почиват върху реални доказателства. Освен това те не предсказват някакви наблюдаеми ефекти, които могат да бъдат проверени чрез експеримент, така че по същество те не са фалсифицируеми. Merritt изтъква, че единствената причина да съществуват понятията “тъмна материя” и “тъмна енергия” е, за да обяснят наблюдаваните ефекти в орбиталното движение на галактиките и галактиките в галактическите купове (в случая на тъмната материя) или самото разширение на вселената (в случая на тъмната енергия). 

В което, само по себе си, няма нищо лошо. Открай време развитието на науката е съпътствано от подобни хипотези, които се създават с единствената цел да обяснят някакъв наблюдаван феномен. Понякога те сработват блестящо. Така например, преди да бъде визуално открита планетата Нептун, неизвестна за хората до средата на 19-ти век, нейното съществуване е теоретично предречено, в опит да се обяснят наблюдаваните дотогава вариации в движението на Уран. 

Същевременно доста често такива хипотези се провалят в един момент. Тук отново имаме пример с хипотетична планета, която била изкуствено въведена, за да обясни този път неравномерностите в движението на Меркурий – планетата Вулкан. Такава планетата никога не е била открита. Загадката на движението на Меркурий била решена от нещо напълно различно – Общата теория на относителността. Още по-фрапиращ е случая с хипотетичната субстанция “флогистон”, за която се предполагало, че поддържа горенето или пък за “светлинния етер”, който уж изпълвал вселената. И двете понятия са били част от господстващите научни представи за времето си и макар и ненаблюдавани експериментално те успешно обяснявали редица други ефекти. Но, както се оказало, те станали ненужни в един момент, когато по-добри теории били разработени, в които не било необходимо да се въвеждат подобни субстанции, или просто хипотетичното им съществуване започнало да влиза в разрез с експеримента.

Тук именно е най-важната разлика между тези успешни или неуспешни хипотези и хипотезите за тъмна материя и енергия. Едните са опровергани (или потвърдени) чрез експеримент, а другите –  не са. И още по-неприятно – потенциално е възможно да не съществува експеримент, който би могъл да ги потвърди или отхвърли. С други думи – говорим за невъзможността към настоящия момент да бъдат регистрирани частиците, изграждащи тъмната материя и енергия, тъй като те по дефиниция практически не биха реагирали със света около нас по никакъв друг начин освен гравитационно. А гравитацията, както знаем, е най-слабата по интензивност от четирите фундаментални сили и е невъзможно трудно да бъде измерена на ниво елементарна частица с нищожната й маса.

Така че освен ако не бъде измислен някакъв експериментален  “трик”, който еднозначно би показал наличието или неналичието на частици тъмна материя/енергия, това ни довежда до два еднакво притеснителни извода:

• Съществуват тъмна материя и енергия, но ние не можем да потвърдим това с твърди експериментални доказателства, които биха изключили всяка друга вероятност. Тоест, достигнали сме предела на науката, която е достъпна за нас, и нататък навлизаме в дебрите на метафизиката. В този случай концептуално тези понятия се доближават в голяма степен до една религиозна доктрина или до прословутия космически чайник на Бъртранд Ръсел;
• Не съществуват тези субстанции, но са ни удобни като модел, и затова приемаме, че съществуват, понеже не може да се докаже противното. И го караме нататък.

Трябва да се отбележи, че и конкурентните теории, съперничещи на ламбда-CDM, страдат от недостатъка на нефалсифицируемостта. А такива не липсват, макар че са извън научния мейнстрийм поради една или друга причина. Тук можем да споменем преди всичко MOND теорията (идва от Modified Newtonian dynamics)²¹ , която не се нуждае от тъмна материя, за да обясни въртенето на галактиките, но пък модифицира втория закон на Нютон в космологически мащаби. Според нея при много малки ускорения под 1.2 × 10−10 m/s², действието на силите върху телата спира да се подчинява на познатата линейна зависимост F = ma, така че звездите в периферията на галактиките следва да се движат по-бързо, както и се наблюдава. Тази теория, от своя страна върви с друг набор теории, които да обяснят защо се получава това – всички те в края на краищата модифицират по някакъв начин Общата теория на относителността. 

Колкото и еретично да звучи това, тези “модификации” представляват научни хипотези, подплатени с необходимия математически апарат, а не са просто измишльотини на някой случаен ентусиаст, тръгнал да оборва Айнщайн след няколко чашки. И те имат, макар и не много, последователи в научния свят. Но, както беше отбелязано, страдат от същите, ако не и от още повече недостатъци в сравнение с ламбда-CDM модела. Докато този модел вкарва в употреба всевъзможни хипотетични субстанции и феномени само и само да запази непокътнати фундаменталните физически принципи и закони, то MOND теориите не се свенят да ги “пооправят”, както им изнася. При това е още по-невъзможно да бъде проверена верността на тези теории експериментално.  Гравитационните ускорения, при които хипотетично силата на притегляне започва да се отклонява от установения квадратичен закон, са толкова нищожни, че за сравнение апаратът Вояджър 1, намиращ се на разстояние повече 24 млрд. км от Земята към 2024 г., би изпитвал в тази точка 3000 пъти по-високо гравитационно ускорение към Земята, отколкото е установения праг в MOND теориите.

Поглед към бъдещето на космологията

В този материал се опитахме накротко да предадем основните елементи на стандартния модел на съвременната космология в светлината на последните научни открития. Въпреки неговите слабости, които изброихме, той продължава да бъде най-доброто описание на вселената, с което разполагаме и  реалистично погледнато това едва ли ще се промени. Така че, ако трябва да дадем отговор на въпроса от заглавието, той е – не, няма криза в космологията. Има предизвикателства пред нея. Те произтичат от увеличените технологични възможности на човечеството под формата на космически обсерватории и детектори на нови елементарни частици, които правят възможно експерименталното изследване на теоретичните му основи. А това е нормалният път, през който трябва да премине всяка една научна теория, за да стане по-добра. Отделно е прекрасен повод да ни бъде напомнено на нас, навирилите носове надутковци, които смятат, че са разгадали тайните на природата, че всъщност ние сме едни слепци, опитващи се опипом да направят карта на света около тях.

Използвана литература:

1. https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/9781400889167-076/html ↩︎
2. https://arxiv.org/abs/0911.1955 ↩︎
3. https://ned.ipac.caltech.edu/level5/March05/Guth/Guth1.html ↩︎
4. https://www.youtube.com/watch?v=PAdh70yeLmM ↩︎
5. https://hubblesite.org/contents/articles/dark-energy ↩︎
6. https://arxiv.org/abs/0803.0982 ↩︎
7. https://ned.ipac.caltech.edu/level5/Sept04/Rubin/Rubin1.html ↩︎
8. https://arxiv.org/pdf/2204.07472 ↩︎
9. https://ned.ipac.caltech.edu/level5/Peacock/Peacock3_2.html ↩︎
10. https://www.emis.de/journals/LRG/Articles/lrr-2015-2/articlese4.html ↩︎
11. https://wwwmpa.mpa-garching.mpg.de/~komatsu/cmb/lecture_cosmo_iucaa_2011.pdf ↩︎
12. Freedman, W.L.; Madore, B.F.; Gibson, B.K.; Ferrarese, L.; Kelson, D.D.; Sakai, S.; Mould, J.R.; Kennicutt, Robert C., J.; Ford, H.C.; Graham, J.A.; et al. Final Results from the Hubble Space Telescope Key Project to Measure the Hubble Constant. Astroph. J. 2001, 553, 47–72, https://doi.org/10.1086/320638 ↩︎
13. https://arxiv.org/abs/2112.04510 ↩︎
14. https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ad1ddd ↩︎
15. https://arxiv.org/abs/2309.13100 ↩︎
16. https://arxiv.org/abs/2402.07591 ↩︎
17. https://www.nature.com/articles/s41550-019-0906-9 ↩︎
18. https://arxiv.org/abs/2311.17988 ↩︎
19. https://philsci-archive.pitt.edu/9062/ ↩︎
20. https://arxiv.org/pdf/1703.02389 ↩︎
21. https://www.arxiv.org/pdf/1404.7661 ↩︎