• 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
19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

20 августа, 11:56
Татьяна Зайцева

Множество переломов костей у средневекового скелета, захороненного в замке Стерлинг, позволили предположить, что мужчина погиб в результате прямого попадания снаряда, выпущенного из осадного орудия. Не исключено, что это был гигантский требушет «Боевой Волк», построенный по приказу короля Англии Эдуарда I.

19 августа, 12:49
Мария Азарова

Воспоминания не исчезают бесследно: иногда пережитый опыт перестает влиять на поведение, хотя его след продолжает сохраняться в мозге. Ученые решили проверить, можно ли вернуть такую «забытую» память и что произойдет, если напомнить о произошедшем не совсем точно.

16 августа, 11:45
Татьяна Зайцева

В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

17 августа, 12:59
Марк Чернов

Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

4 августа, 12:03
Александр Березин

Остров Пекан недалеко от Мексиканского залива в Луизиане вскоре перейдет в собственность компании Илона Маска. Здесь будет новый космодром для Starship, почти в 20 раз больше, чем в Бока-Чике, где уже стоят две стартовых площадки. Уникальное местоположение позволит компании попытаться реализовать амбициозную цель о запуске миллиона низкоорбитальных спутников на орбиты, где сегодня находится подавляющее меньшинство спутников Земли.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий