Астрофизики предложили новый способ измерения скорости расширения Вселенной
В последнее время космология переживает небольшой кризис: два основных метода измерения скорости расширения Вселенной показывают разные результаты. Ученые из Дании предложили новый метод, который, возможно, поможет решить эту проблему.
Примерно 100 лет назад американский астрофизик Эдвин Хаббл, измеряя расстояния до ближайших галактик, заметил, что в спектре их атомного излучения присутствует красное доплеровское смещение — эффект, при котором электромагнитное излучение увеличивает свою длину волны. На основе полученных данных Хаббл сделал вывод, что галактики удаляются от нас и друг от друга.
Чуть позже ученый обнаружил, что чем дальше от наблюдателя находится галактика, тем сильнее красное смещение, и, следовательно, тем быстрее она удаляется. Значит, заключил астрофизик, Вселенная расширяется. Стоит понимать, что не сами галактики движутся на скорости в пространстве — движение происходит именно за счет расширения ткани пространства.
В своей работе Хаббл использовал рассчитанный им коэффициент пропорциональности, который связывает расстояние до объекта со скоростью его удаления. Этот коэффициент принято называть «постоянной Хаббла», однако астрофизик получил его с очень большой погрешностью, потому что часто недооценивал расстояния.
Современные ученые пытаются «уточнить величину постоянной Хаббла», что позволит точно определять расстояния до галактик и их скоплений. Открытие решит ряд фундаментальных задач в космологии, в том числе поможет достовернее рассчитать возраст Вселенной.
Сегодня для измерения скорости расширения ученые пользуются двумя основными методами. Первый способ — по наблюдению светимости далеких источников. На практике это выглядит так: ученые ищут галактики со сверхновыми, а затем по блеску и цвету сверхновых вычисляют расстояние до объекта и скорость расширения Вселенной.
Второй способ — изучение параметров космического сверхвысокочастотного фонового излучения (реликтовое излучение), которое начало равномерно заполнять Вселенную через несколько мгновений после Большого взрыва.
Проблема с этими методами в том, что они дают разные результаты. Первый метод определяет значение Хаббла как приблизительно 73 километра в секунду на мегапарсек, второй — около 67 километров в секунду на мегапарсек. По мере развития телескопов величина постоянной Хаббла продолжает уточняться. Сейчас для измерения скорости расширения ученые берут средние значения — почти 70 километров в секунду на мегапарсек.
Для ясности: один мегапарсек равен 3,26 миллиона световых лет. Если, скажем, некая галактика находится на расстоянии 50 мегапарсек и нужно вычислить скорость ее удаления от наблюдателя, необходимо среднее значение постоянной Хаббла (70) умножить на расстояние (50). В итоге мы получим скорость удаления галактики, равную 3,5 тысячи километров в секунду.
Почему не удается получить точное значение постоянной Хаббла — одна из самых «горячих» тем в астрономии. Возможно, причина кроется в неизвестных эффектах, систематически искажающих один из результатов, а может быть, дело в «новой физике», которую еще предстоит открыть.
В любом случае ученые не сидят сложа руки, а пытаются найти способы, которые разрешили бы эту проблему. Например, такую попытку предприняли датские астрофизики из Института Нильса Бора. Они предложили новый метод измерения космических расстояний. Результаты их работы опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.
«Когда две нейтронные звезды, которые представляют собой остатки сверхновых, вращаются друг вокруг друга и в какой-то момент сливаются, происходит мощный взрыв — так называемое килоновое событие. В своей работе мы показали, насколько этот взрыв может обладать идеальной симметрией и насколько эта симметрия не только красива, но и невероятно полезна», — объяснил Альберт Снеппен, один из соавторов исследования.
Датские ученые рассказали, что килоновые, несмотря на всю их сложность, главным образом описываются одним свойством — температурой. Зная температуру и некоторые другие параметры, можно узнать, сколько света они излучают. Сравнивая эту яркость с тем, сколько света достигает Земли, можно вычислить, насколько далеко находится килоновая. Таким образом, объяснили ученые, они получили новый метод расчета расстояний до галактик, содержащих килоновые.
«Сверхновые, которые используют для измерения расстояния до галактик, не всегда излучают одинаковое количество света. Более того, при таких измерениях постоянно требуется калибровка расстояний до сверхновых, а еще вторичная калибровка по цефеидам. С помощью килоновой можно обойти эти сложности, которые вносят неопределенность в измерения», — пояснил соавтор исследования Дарач Уотсон.
Чтобы проверить свой способ на деле, датские астрофизики применили его к килоновой AT2017gfo, открытой в 2017 году. В результате они получили значение Хаббла, близкое к значению, полученному методом измерения космического фонового излучения — около 67 километров в секунду на мегапарсек.
Сможет ли измерение космического расстояния по килоновой решить проблему постоянной Хаббла, авторы работы пока ответить не берутся. По их мнению, прежде чем дать ответ на этот вопрос, необходимо опробовать такой метод на других аналогичных астрономических событиях.
Стоит отметить, что для некоторых физических теорий значение Хаббла и должно быть разным, поскольку скорость расширения пространства в разных точках ранней и поздней Вселенной может различаться. Такой подход изложен в работах Николая Горькавого, где неоднородности, вызванные расширением самой крупной черной дыры Вселенной, способны существенно изменять скорости расширения пространства-времени.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые нашли убедительное свидетельство того, что Большое Магелланово Облако — одна из ближайших к нам галактик — впервые приближается к Млечному Пути. Это открытие меняет представления о будущем нашей Галактики — от орбит спутников до распределения окружающего газа.
Во времена Екатерины II один из немецких колонистов в России мутировал, из-за чего все его потомки получали раннюю болезнь Альцгеймера. Теперь среди них появился первый, кого она не тронула, — по мнению ученых, благодаря жаре, которой он должен был подвергаться на работе.
Пока одни исследователи, включая российских, отрицают само наличие угрозы микропластика для мозга, другие продолжают собирать данные по этому вопросу. Более того: они даже предложили способ снизить угрозу для мозга за счет фильтрации крови от частиц пластика.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии