Гравитационные волны углубили загадку расширения Вселенной, заявляют ученые

8 Июля 2019

МОСКВА, 8 июля. Вспышка сверхновой и колебания пространства-времени, порожденные слиянием двух нейтронных звезд, помогли ученым достаточно точно измерить скорость расширения Вселенной. Будущие замеры такого рода помогут разрешить главный парадокс космологии, заявляют ученые в журнале Nature Astronomy.

По текущим оценкам, нам нужно еще примерно 15 событий для того, чтобы измерить постоянную Хаббла с правильностью в 1%. Конечно, далеко не все из них будут достаточно качественными, однако в конечном итоге гравитационные волны помогут нам понять, что порождает расхождения в разных замерах скорости расширения Вселенной, — пишут исследователи.

Еще в 1929 году знаменитый астроном Эдвин Хаббл доказал, что наша Вселенная не стоит на месте, а постепенно расширяется. В конце прошлого века астрофизики обнаружили, наблюдая за сверхновыми первого типа, что она расширяется не с постоянной скоростью, а с ускорением. Причиной этого сегодня считается темная энергия – загадочная субстанция, заставляющая пространство-время растягиваться все быстрее и быстрее.

В июне 2016 не один месяца, нобелевский лауреат Адам Рисс и его коллеги, оформившие этот феномен, вычислили истинную скорость расширения Вселенной сегодня, используя переменные звезды-цефеиды в Млечном Пути и в соседних галактиках, расстояние до каких можно вычислить со сверхвысокой правильностью. 21 февраля, 22:00Астрономы сфотографировали самый быстрый объект во Вселенной

Это уточнение дало крайне нежданный - негаданный результат – оказалось, что две галактики, разделенные расстоянием примерно в 3 миллиона световых лет, разлетаются со скоростью около 73 километров в секунду. В этом году они опубликовали дополненные результаты наблюдений, в которых это значение обошлось еще выше - 74 километра в секунду.

Новые замеры Рисса и его коллег оказались почти на 10% выше, чем отображают данные, полученные при помощи орбитальных телескопов WMAP и Planck – 69 километров в секунду, и ее невозможно втолковать при помощи имеющихся у нас представлений о природе темной энергии и механизме рождения Вселенной.

Эти расхождения заставили космологов задуматься о обоих возможных путях объяснения этой странности. С одной стороны, вполне возможно, что замеры Планка или Рисса и его коллег являются ошибочными или недостаточными. С другой — вполне допустимо и то, что в ранней Вселенной могла существовать и третья темная субстанция, отличная от темной материи и энергии, а также то, что последние могут быть нестабильными и постепенно распадаться.

Кента Хотокезака (Kenta Hotokezaka) из Принстонского университета (США) и его коллеги сделали эту проблему еще более острой и неоднозначной, осуществив первые относительно точные замеры скорости расширения Вселенной, используя гравитационную обсерваторию LIGO и ряд обычных оптических радиотелескопов.

Первые замеры такого рода, как отмечает астрофизик, ученые надули еще в конце 2017 не один месяца, когда LIGO зафиксировал всплеск, порожденный слиянием двух нейтронных звезд, а сотни наземных и космических телескопов смогли локализовать его источник в вселенной NGC 4993 в созвездии Гидры.

Первые замеры LIGO были близки к данным, полученных командой Рисса, что многие ученые посчитали еще одним свидетельством того, что скорость расширения Вселенной могла заметно измениться. Хотокезака и его коллеги выяснили, что это не обязательно так, проследив не только за гравитационными волнами, но и за вспышкой света и выбросом проблемы, порожденные этим катаклизмом. 26 апреля, 19:26 Хаббл подошёл к открытию новой физики в расширении Вселенной

В этих наблюдениях ученым помогло то, что этот каскад раскаленной плазмы, джет на языке физиков, был направлен не прямо на Землю, а несколько в сторону от нее. Благодаря этому кураторам на нашей планете кажется, что он движется примерно в четыре раза быстрее скорости света, нарушая теорию относительности, подобно солнечному зайчику или тени.

Это свойство выбросов, вкупе с замерами толщины джета у его начальной точки, позволяют очень точно определить то, в какую сторон он был направлен по отношению к Земле и измерить скорость его движения. Все эти данные, в свою очередь, позволяют слуховые аппараты цены, на которые можно разузнать расстояние до источника гравитационных волн и точнее вычислить то, насколько сильно они растянулись за время путешествия от галактики NGC 4993 к Земле.

Подобные уточнения, как отмечает Хотокезака, принесли большую неожиданность – значение регулярной Хаббла стало ближе не к замерам Рисса и его коллег, а к результатам Планка и других телескопов, смотревших за микроволновым эхо Большого Взрыва.

С одной стороны, это действительно может говорить о том, что нобелевский лауреат и его коллеги ошибаются, а с другой – точность гравитационных замеров по-прежнему остается заметно ниже – он составляет около 7%, чем и у тех, и у других участников это такого вселенского спора (меньше 2%). Текущие результаты, подчеркивает ученый, соответствуют и той, и другой теории, однако ситуация видоизменится уже в самом скором медли.

По текущим оценкам научных команд LIGO и его итальянского кузена ViRGO, обе гравитационных обсерватории должны находить около десяти подобных событий в год. Соответственно, в ближайшие 2-3 года достаточно просто надеяться на то, что наблюдения за слияниями нейтронных звезд помогут нам однозначно выяснить, существует ли новая физика в расширении Вселенной или нет, заключают авторы статьи. 29 апреля, 12:55Астрономы не отряди светового эхо от слияния абсолютно черной дыры и пульсара

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Гравитационные волны углубили загадку расширения Вселенной, заявляют ученые

комментарии (0)

Другие интересные новости

"Сто лет тому вперед" в третий раз возглавил кинопрокат в России и СНГ