Гравитационный «гул» от слияний черных дыр установил предел скорости расширения Вселенной
Ученые предложили новый способ оценки текущего темпа экспансии Вселенной с помощью едва уловимиого космического гравитационного «гула» от слияний неразличимых компактных объектов. Объединив данные наблюдений наземных интерферометров и статистику не выявленных сигналов, астрофизики получили уточненные ограничения параметра, вокруг которого разгорается один из самых острых споров в современной космологии.
С тех пор, как ученые узнали, что космос расширяется с ускорением, прошло более двух десятков лет. Но есть проблема — разные методы дают разные значения скорости этого расширения — так называемой постоянной Хаббла (H₀). Измерения по реликтовому излучению — отражению ранней Вселенной — показывают значение около 67-68 километров в секунду на мегапарсек.
Измерения по сверхновым типа Ia и другим объектам в более позднем космосе дают больше — примерно 72-74 километра в секунду. Эта разница слишком велика, чтобы объяснить ее случайными ошибками, поэтому ее и называют «напряженностью Хаббла».
Но вот что особенно интересно: гравитационные волны дают независимый способ измерения космических расстояний. Поясним: когда две черные дыры сталкиваются, они испускают гравиволны — колебания пространства-времени. По форме и силе сигнала можно определить расстояние до источника. Если дополнительно известно его красное смещение (явление, при котором свет от удаляющихся галактик «растягивается» и смещается в красную область спектра), можно вычислить H₀. Такие объекты астрофизики называют «стандартными сиренами».
Авторы нового исследования, представленного в журнале Physical Review Letters, предложили более широкий подход, использовав для вычислений не только отдельные зарегистрированные слияния, но и возможный общий гравитационный фон от огромного числа столкновений далеких черных дыр. Всего исследователи проанализировали 42 события.
Так называемый стохастический гравитационно-волновой фон возникает потому, что во Вселенной происходят миллионы таких слияний. Хотя каждое из таких событий по отдельности слишком слабое для обнаружения, вместе они создают общий слабый сигнал. Правда, пока что этот фон не найден, но именно этот факт стал важным результатом для авторов исследования: они показали, что сила фона зависит от скорости расширения.
Если постоянная Хаббла меньше, наблюдаемая часть Вселенной должна быть больше по объему. Это означает, что в нее попадает куда больше слияний (из-за чего фон должен быть сильнее). Если же H₀ больше — объем меньше, а фон — слабее. Именно по этой причине отсутствие обнаруженного фона позволяет исключить слишком низкие значения постоянной Хаббла: при них он должен быть куда заметнее.
Исследовательская группа под руководством Брюса Козинса (Bryce Cousins) из Иллинойского университета в Урбане-Шампейне (США) построила единую статистическую модель, одновременно учитывающую свойства черных дыр, частоту их слияний, зарегистрированные события и космологические параметры. Подход позволил уточнить ограничения значений «напряженности Хаббла» по сравнению с анализом отдельных слияний.
Если выводы ученых верны, эффект будет усиливаться по мере накопления данных и повышения чувствительности детекторов. Если же фон так и не обнаружат, ученые получат твердый аргумент против низких значений H₀. Но если Козинс и коллеги правы, скорость расширения Вселенной можно будет измерить еще точнее — уже по совокупному гравитационному «гулу» космоса.
Telegram 
Дзен 
VK Кофеин известен прежде всего как стимулятор, повышающий бодрость и физическую работоспособность, однако его влияние на глубинные процессы восстановления мозга во время сна остается предметом дискуссий. Систематический обзор 32 исследований показал, что кофеин не столько сокращает продолжительность сна, сколько меняет его нейрофизиологическое качество, подавляя медленноволновую активность мозга, и сдвигает спящий мозг в более поверхностное, возбужденное состояние.
Физики и математики МФТИ совместно с коллегами из Института автоматизации проектирования РАН и Университета Иннополис провели трехмерное численное моделирование защитных сейсмических барьеров — специальных сооружений, призванных обеспечить безопасность наземных строений.
Астрономы предложили возможный источник самого мощного нейтрино в истории наблюдений — частицы с энергией 220 петаэлектронвольт, которую зафиксировали с помощью подводного телескопа KM3NeT в Средиземном море. Если ученые правы, их открытие поможет понять, где во Вселенной рождаются частицы экстремальных энергий и как работают одни из самых ярких объектов космоса — блазары.
Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.
Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
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