|
Повышая точность измерений постоянной Хаббла
|
|
|
|
Международное сотрудничество космологов, объединившее ведущих специалистов из разных областей, разработало единый подход к измерению значения постоянной Хаббла. Опубликованное в журнале Astronomy & Astrophysics исследование может приблизить нас на шаг к пониманию того, почему Вселенная расширяется быстрее, чем предсказывает наша стандартная космологическая модель.
|
|
|
|
Когда астрономы наблюдают за удаленными галактиками, возникает четкая положительная тенденция между их расстоянием от нашей галактики и скоростью, с которой они удаляются от нас. Эта удивительно линейная зависимость описывается постоянной величиной, называемой постоянной Хаббла, которая показывает, насколько быстро расширяется Вселенная сегодня. В свою очередь, это может быть использовано для расчета времени, прошедшего с момента Большого взрыва, — на данный момент это наша лучшая оценка возраста Вселенной.
|
|
|
|
Неразрешенная загадка
|
|
|
|
Однако за этой кажущейся простотой скрывается одна из глубочайших тайн космологии. Когда исследователи вычисляют постоянную Хаббла на основе космологических моделей, которые включают наше лучшее теоретическое понимание расширения Вселенной, основанное на наблюдениях за ранней Вселенной, результирующие значения значительно отличаются от значений, полученных с помощью прямых локальных астрономических измерений.
|
|
|
|
|
|
|
"Преобладающая космологическая модель предсказывает, что постоянная Хаббла должна быть на 10% меньше, чем мы измеряем непосредственно", - объясняет ведущий автор Стефано Казертано из Научного института космического телескопа в Балтиморе. - Это явление известно как напряженность Хаббла, и разница более чем в пять раз превышает совокупную неопределенность как моделей, так и измерений".
|
|
|
|
Это несоответствие указывает на физику, лежащую в основе расширения Вселенной, которая пока не может быть полностью объяснена. Но прежде чем исследователи смогут более глубоко разобраться в причинах напряженности Хаббла, они должны сначала разобраться с различиями в их собственных измерениях постоянной Хаббла.
|
|
|
|
За последние несколько десятилетий появилось множество методов измерения стоимости, и хотя их результаты в целом схожи, они не идентичны. Поскольку эти методы основаны на различных показателях расстояния и этапах калибровки, космологам оказалось сложно объединить их в единое измерение статистически строгим способом.
|
|
|
|
Унификация прогнозов
|
|
|
|
В 2025 году Международный институт космической науки (ISSI) в Берне решил эту проблему, организовав специальный семинар. В ходе мероприятия все эксперты в этой области были приглашены собраться вместе, чтобы определить, какие элементы этих измерений имеют общее значение, а какие независимы и дополняют друг друга.
|
|
|
|
"Затем мы разработали статистическую базу, чтобы должным образом объединить все эти измерения и выявить любые возможные несоответствия", - объясняет соавтор Адам Рисс, также работающий в Научном институте космического телескопа.
|
|
|
|
Благодаря такому тщательному подходу участники коллаборации смогли согласовать измерения, совместимые и непротиворечивые с использованием различных методов. В результате они смогли прийти к единому мнению относительно единого значения постоянной Хаббла.
|
|
|
|
"Это самое точное измерение на сегодняшний день, точность которого впервые достигла 1%", - рассказывает Казертано. "Мы также обнаружили, что ни одно измерение или поток данных не имеют решающего значения для этого результата; любой компонент может быть полностью исключен, и значение постоянной Хаббла остается практически неизменным".
|
|
|
|
Напряженность вокруг Хаббла сохраняется
|
|
|
|
Важно отметить, что новое значение увеличивает расхождение с предсказаниями о ранней Вселенной, что соответствует более чем пяти стандартным отклонениям. Вместо того, чтобы уменьшить расхождение, улучшенная точность подтверждает, что оно остается статистически значимым.
|
|
|
|
"Подтверждение гипотезы Хаббла делает для нас еще более важным пересмотр основ текущей космологической модели и выявление любых новых явлений, которые могут изменить эволюцию Вселенной", - говорит Рисс.
|
|
|
|
Сотрудничество надеется, что благодаря этому усовершенствованному измерению постоянной Хаббла исследователи смогут провести самые строгие на сегодняшний день физические испытания, лежащие в основе напряженности Хаббла, что, возможно, приблизит нас на шаг к разгадке одной из глубочайших тайн космологии.
|
|
|
|
Источник
|
