• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
10.04.2024, 16:20
Дарья Губина
1,6 тыс

Астрономы «расслабили» напряжение Хаббла

❋ 4.6

Группа ученых продумала и реализовала два новых метода оценки постоянной Хаббла и получила значение, совпадающее с оценкой по реликтовому излучению. Таким образом они разрешили несостыковку в значениях. Но многие коллеги, занимающиеся тем же вопросом, не согласны с выводами.

сверхновая SN H0pe
Снимки сверхновой SN H0pe / © JWST/NIRCam, M. Pascale et al, 2024

Постоянная Хаббла — коэффициент, связывающий расстояние до объекта со скоростью его удаления. В стандартной космологической модели (ΛCDM) Вселенная расширяется с ускорением, поэтому значение меняется со временем. По флуктуациям реликтового излучения с помощью модели можно оценить постоянную Хаббла в современной Вселенной. Астрономы разработали и методы для оценки этого параметра по объектам в «окрестностях» нашей Галактики. И тут возникла проблема: значения не совпали. Это несовпадение и называют напряжением Хаббла.

Расчеты по реликтовому излучению и модели ΛCDM дают значение в 67 километров в секунду на мегапарсек (3,26 миллиона световых лет) — настолько ускоряется расширение Вселенной с удалением на каждый мегапарсек от Земли. Расчеты по объектам в наших «окрестностях» дают оценку в 73 километра в секунду на мегапарсек.

В качестве таких объектов для создания «космической линейки» астрономы используют сверхновые типа Ia, характерная светимость которых позволяет точно определять расстояние, и цефеиды — пульсирующие переменные звезды с хорошо изученной зависимостью между периодом и светимостью.

Авторы нового исследования предложили использовать в качестве стандартных свечей красные гиганты (TRGB) и их более поздний вид — углеродные звезды (JAGB). Использование этих звезд в качестве свечей стало возможным благодаря мощности космического телескопа «Джеймс Уэбб». Целесообразность и результаты построения шкал расстояний по этим объектам исследователи описали в нескольких статьях, выложенных в открытый доступ на сайте arXiv.

Помимо этих новых методов, группа ученых добавила к оценке по цефеидам новые, более точные данные, полученные от «Джеймса Уэбба», а также заново проанализировала архивные наблюдения «Хаббла», которые ранее использовали в построении шкал расстояний. Новые результаты этого этапа своих исследований исследователи представили 6 апреля 2024 года на встрече Американского физического общества.

Астрофизик Венди Фридман из Чикагского университета (США), давно занимающаяся вопросом постоянной Хаббла, объявила, что, сопоставив оценки по цефеидам, углеродным звездам и красным гигантам, их группа получила значение в 69 километров в секунду на мегапарсек. И это значение уже достаточно близко к оценке по реликтовому излучению и ΛCDM, чтобы говорить о разрешении проблемы напряжения Хаббла.

«В шкале расстояний меня больше всего смущало, что, когда у вас есть лишь один метод, нет возможности оценить, какие у этого метода систематические неточности», — объяснила Венди Фридман стремление ее группы разработать другие методы, в частности, по красным гигантам и углеродным звездам.

Оценки постоянной Хаббла с 2000 года. Синим выделены оценки по цефеидам, черным — по реликтовому излучению, красным — по красным гигантам. График из публикации 2021 года / © The Astrophysical Journal, W. Freedman, 2021

Группа Фридман продолжит расчеты погрешностей своих методов и поиск факторов, которые влияют на точность измерений, — тут многое зависит от «очистки» данных «Джеймса Уэбба» от неподходящих стандартных свечей. Тем временем многие астрономы не согласились с выводами команды Фридман.

«Я не верю, что напряжение Хаббла пропало, зато я знаю, что в методах анализа сверхновых есть различия, <…> которые в результате приводят к разным значениям константы Хаббла. Не думаю, что будет честным или верным определять существенность напряжения по самому близкому (или далекому) измерению», — прокомментировал Адам Рисс (Adam Riess), астрофизик из Университета Джонса Хопкинса (США).

Адам Рисс с коллегами тоже давно занимается вопросом постоянной Хаббла. Сейчас они, как и группа Фридман, работают с данными «Джеймса Уэбба» по цефеидам и сверхновым. В одной из последних выложенных работ они вывели оценку постоянной Хаббла по сверхновой SN H0pe.

Из-за сильного гравитационного линзирования мы видим сверхновую SN H0pe в трех вариантах. Каждое ее «отражение» прошло разными траекториями по пространству-времени, из-за чего в наблюдениях трех «версий» есть небольшая относительная задержка. Поэтому с помощью «Джеймса Уэбба» ученые смогли получить довольно редкие фотометрические и спектроскопические измерения этого объекта.

Проанализировав полученные данные, группа Рисса получила оценку постоянной Хаббла в 75 километров в секунду на мегапарсек. В феврале эта же команда вывела, что ошибки фотометрических измерений цефеид — как раз то, чего опасается Фридман — не оказывают значительного влияния на существование напряжения Хаббла.

Как выразились Фридман и ее коллега Барри Мадор (Barry Madore), вопрос существования напряжения Хаббла вышел на уровень «погрешностей в погрешностях». К счастью, можно надеяться, что анализ уже собранных и будущих наблюдений «Джеймса Уэбба» поможет разобраться в этом вопросе.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Дарья Губина
Автор специализируется на популяризации астрономии и астрофизики. Пишет о строении Вселенной, космологических теориях и новых открытиях, раскрывая суть явлений и идей современного научного знания.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
4 июля, 09:30
Любовь С.

Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.

3 июля, 14:09
Максим Абдулаев

Китайские и британские палеонтологи обнаружили древнейший эволюционный прообраз челюстей современных пауков и скорпионов. Просканировав окаменелость животного Urokodia aequalis возрастом 518 миллионов лет, ученые выявили самую раннюю известную науке переходную форму хелицер. Трехмерная модель впервые наглядно показала, как именно возникло главное оружие паукообразных: несколько суставов длинных хватательных конечностей, характерных для кембрийских хищников, срослись воедино и образовали новый ротовой аппарат.

3 июля, 11:05
НовГУ

Ограбление на лесной дороге с потерей породистого коня, отчаянная мольба прислать лошадь в зону боевых действий и хитрый план купца нажиться на непролазной весенней грязи — это не завязка приключенческого романа, а реальные дорожные будни жителей средневекового Новгорода. За кулисы дорожной повседневности XII–XV веков заглянули в Новгородском университете. Исследование опирается на уникальный источник — берестяные грамоты.

4 июля, 09:30
Любовь С.

Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.

5 июля, 11:05
Марк Чернов

Новая находка доказывает, что эволюция изобрела как минимум два независимых способа бороться с вирусами. Это открытие кардинально меняет представления о развитии иммунитета и расширяет горизонты для поиска новых лекарств.

1 июля, 08:40
Марк Чернов

В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.

10 июня, 11:51
Александр Березин

Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.

25 июня, 16:20
Любовь С.

Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.

25 июня, 15:09
Марк Чернов

Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий