• 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.
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
27 ноября, 20:20
Максим Абдулаев

Японские биологи повторили античную технологию производства вина из изюма, чтобы выяснить механизм его брожения. Исследователи показали, что сушеный виноград, в отличие от свежего, накапливает на поверхности дикие дрожжи и способен превращать воду в алкоголь без внесения дополнительных заквасок.

27 ноября, 09:22
ПНИПУ

Фотополимер — специальный пластик для высокоточной 3D-печати. Часто применяется в ювелирном деле, медицине и особенно в литейной промышленности, позволяя создавать сложные детали с внутренними каналами, например, турбинные лопатки. Однако в процессе термообработки до 450°C, необходимой для выжигания прототипа, материал расширяется, вызывая микротрещины в керамической форме. Это приводит к браку при заливке металлом. Применяемые сегодня расчетные модели не учитывают, что при нагреве меняется вязкоупругое поведение фотополимера — сочетание его упругости и способности течь, — что и вызывает ошибки прогнозирования и производственные дефекты. Для решения этой проблемы ученые Пермского Политеха разработали принципиально новую программу, которая принимает в расчет оба этих ключевых параметра и предсказывает поведение пластика на 97%.

26 ноября, 12:39
Игорь Байдов

Что стало настоящим фундаментом власти — умение обрабатывать землю или контроль над некоторыми культурными растениями? Авторы нового исследования пришли к выводу, что появление первых крупных сообществ и государств зависело не от земледелия в целом, а от выращивания определенных злаков. Эти культуры было легко хранить и, еще важнее, невероятно просто облагать налогом, что и дало толчок появлению цивилизации.

21 ноября, 10:02
ПНИПУ

Так называемые зумеры и альфа, несмотря на молодой возраст, уже формируют ключевые поведенческие и потребительские тренды. Ученые Пермского Политеха рассказали, почему обозначение поколений начали с конца алфавита, как альфа и зумеры отличаются в способности к терпеливости, совмещении цифрового и реального «Я», подходу к профессиональной деятельности и отношении к финансам, какое мышление пришло на смену клиповому и как использование искусственного интеллекта повлияет на авторитет родителей.

26 ноября, 16:18
ФизТех

Коллектив российских ученых из МИРЭА — Российского технологического университета, Центра фотоники двумерных материалов МФТИ, Института металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН и ряда других ведущих научных центров провел глубокое исследование кристаллической структуры широко используемых пьезоэлектрических материалов на основе цирконата-титаната свинца. Используя метод рентгеноструктурного анализа, исследователи впервые смогли в деталях установить, как небольшие химические добавки кардинально меняют фазовый состав керамики и напрямую определяют ее электрофизические характеристики. Это открывает путь к целенаправленному дизайну «умных» материалов с заранее заданными свойствами для передовой электроники и сенсорики.

26 ноября, 17:00
Курчатовский институт

Фосфор – элемент, играющий ключевую роль в росте растений. В сельском хозяйстве он используется в составе многих минеральных удобрений. В то же время фосфор, содержащийся в сточных водах — серьезный загрязнитель, который при попадании в водоемы нарушает баланс экосистем и вызывает цветение водорослей. Ученые Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» и Южного федерального университета предложили новый экологичный способ выделения фосфора из сточных вод с помощью фотосинтезирующих микроорганизмов.

20 ноября, 13:12
Полина Меньшова

Человеческие языки разнообразны, но это разнообразие ограничивается повторяющимися закономерностями. Пытаясь описать правила, которым подчиняются различия в грамматике, лингвисты сформулировали ряд так называемых грамматических универсалий — утверждений, предположительно верных для всех или большинства языков мира. Международная команда ученых провела статистический анализ на материале 2430 языков и обнаружила, что соответствующими действительности можно считать около трети таких утверждений.

8 ноября, 18:29
Адель Романова

По расчетам, большинство «гостей» из других звездных систем летят к Земле примерно со стороны созвездия Геркулес. Скорее всего, они время от времени падают на нашу планету, просто мы еще не научились это замечать. Как удалось вычислить, чаще всего они должны падать зимой и где-то в окрестностях экватора.

12 ноября, 10:47
Максим Абдулаев

Ученые открыли новый, ранее неизвестный способ передвижения бактерий по поверхностям, для которого не нужны жгутики. Эти микроорганизмы на краю колонии переваривают сахара, выделяют метаболиты и создают осмотическое давление. Оно вызывает микроскопическое «цунами», и на нем бактерии катятся вперед.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно