Постоянная Хаббла: можем ли мы разгадать тайну расширения космоса?

Скорость расширения пространства — одна из самых больших проблем современной космологии. Запись чрезвычайно мощного события, такого как слияние нейтронной звезды и черной дыры, может помочь решить эту проблему.

«Текущая скорость расширения Вселенной, так называемая постоянная Хаббла, лежит в основе крупного космологического спора. Согласно прямым измерениям в локальной части Вселенной, сделанным путем определения расстояний до цефеид и сверхновых, постоянная имеет значение 74,03 километра в секунду на мегапарсек», — объясняет Стивен Фини из Университетского колледжа Лондона (UCL).

Фото: https://naked-science.ru/

Однако это противоречит значению 67,36 км/с/Мпк, полученному по наблюдениям космического микроволнового фона спутником «Планк». Это означает, что современная Вселенная расширяется примерно на 9% быстрее, чем примерно через 380 000 лет после Большого взрыва. Если более точные измерения и наблюдения не устранят противоречие в обозримом будущем, физикам, возможно, придется пересмотреть стандартную космологическую модель. На данный момент это лучшее описание Вселенной в нашем распоряжении.

Тест на чувствительность

Согласно недавнему исследованию, третий тип измерения, нацеленный на взрывы света и рябь пространства-времени из-за столкновения черной дыры и нейтронной звезды, может помочь устранить несоответствие. Эксперты UCL смоделировали более 25 000 таких слияний, чтобы выяснить, сколько устройств на Земле могут обнаружить.

Оказалось, что 2030 наземных устройств могут воспринимать рябь пространства-времени, вызванную более чем тремя тысячами таких слияний, и что около сотни событий могут быть зафиксированы телескопами, как сопровождающие вспышки света. По мнению специалистов, полученных данных должно быть достаточно для новых, полностью независимых и достаточно надежных измерений, которые необходимы астрономам для подтверждения или опровержения необходимости новой физики.

Фото: https://universemagazine.com/

Массивное столкновение

«Нейтронная звезда образуется, когда массивная звездообразование взрывается и коллапсирует. Его остаток имеет невероятную плотность: обычно он составляет около двадцати километров в диаметре, но его вес примерно в два раза превышает вес Солнца. Таким образом, столкновение нейтронной звезды с черной дырой означает катастрофическое событие, вызывающее рябь пространства-времени или гравитационную волну. Теперь мы можем обнаружить их на Земле с помощью таких обсерваторий, как LIGO или Virgo», — говорит Фини.

Обнаружить свет от описанного столкновения пока не удалось. Однако все более чувствительные перехватчики гравитационных волн, а также новые детекторы в Индии и Японии значительно увеличат количество подобных событий, которые мы можем обнаружить. Астрономы считают, что это позволит им разгадать одну из величайших загадок современной космологии.