Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 24.08.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Гравитационное линзирование подтверждает мысль, что Вселенная может расширяться быстрее, чем принято

Гравитационное линзирование подтверждает мысль, что Вселенная может расширяться быстрее, чем принято
shortstoryf

Используя галактики как огромные гравитационные линзы, международная группа астрономов с помощью телескопа «Хаббл» провела независимое измерение того, как быстро расширяется Вселенная. Измеренное значение расширения локальной Вселенной соответствует ранним результатам, однако находятся в удивительном разногласии с данными, которые были известны для совсем молодого космического пространства. Это может говорить о том, что в нашем понимании одного из фундаментальных свойств космоса есть существенная ошибка.

Квазар гравитационное линзирование

Четыре изображения квазара, исследуемого в работе. Получено благодаря эффекту гравитационного линзирования. Источник: ESA/Hubble, NASA, Suyu et al.

Постоянная Хаббла — число, которое показывает скорость расширения Вселенной — является одной из фундаментальных величин, описывающих нашу Вселенную. Группа астрономов из коллаборации H0LiCOW, возглавляемая Шерри Суем из Астрофизического института имени Макса Планка в Германии, с помощью «Хаббла» и некоторых других телескопов как в космосе, так и на Земле, наблюдала пять галактик для того, чтобы получить независимые измерения постоянной Хаббла. Помимо упомянутого выше космического телескопа в работе принимали участие: Обсерватория Кека, Очень Большой Телескоп Европейской Южной Обсерватории, телескоп «Субару», телескопы «Джемини», телескоп имени Виктора Бланко, телескоп Канада-Франция-Гавайи, космический телескоп «Спитцер. Кроме того, в какие-то моменты использовались данные от швейцарского 1.2-метрового телескопа имени Леонарда Эйлера и 2.2-метрового телескопа MPG Европейской Южной Обсерватории.

Новое измерение является абсолютно независимым, но находится в прекрасном соответствии с другими измерениями постоянной Хаббла в локальной Вселенной. В этой работе в качестве исходных точек использовались переменные звёзды типа цефеид (см. «Тёмное излучение заставляет расширяться Вселенную быстрее»). Однако значение, измеренное учёными, а также те данные, которые получены посредством изучения цефеид и сверхновых, отличаются от измерений, полученных космическим телескопом «Планк» Европейского Космического Агентства. Но, в этих работах есть одно важное различие — «Планк» измерял постоянную Хаббла относительно ранней Вселенной, наблюдая космический микроволновый фон.

В то время как значение постоянной Хаббла, определённое «Планком», подходит для нашего понимания космического пространства, значения, полученные различными группами астрономов для местной Вселенной, находятся в существенном разногласии с принятой в настоящее время теоретической моделью Вселенной. Значение скорости расширения Вселенной теперь может измеряться совершенно по-разному и с очень высокой точностью, что фактически может вызывать несоответствия между собой, указывая на новую физику, лежащую вне современных знаний о космосе.

В качестве целей этого исследования были выбраны крупные галактики, расположенные между Землёй и очень далёкими квазарами — невероятно яркими ядрами галактик. Свет, исходящий от квазаров, искажается из-за огромных масс промежуточных галактик как раз вследствие влияния процесса гравитационного линзирования. В результате этого появляются повторные изображения фонового квазара, а некоторые из них растягиваются в дугу.

Поскольку галактики не создаются идеально сферических искажений в ткани пространства в связи с тем, что и линзирующая галактика и квазар располагаются не строго друг напротив друга. Свет, который исходит от различных изображений фонового квазара, следует разными путями, у которых разная длина. Так как яркость квазаров меняется в течение длительного времени, астрономы могу видеть, что разные копии одного и того же объекта начинают мерцать в разное время. А задержки между мерцаниями как раз и связаны с длиной пути, по которому идёт луч. Эти задержки непосредственно связаны со значением постоянной Хаббла. В связи с этим, метод гравитационного линзирования является самым простым для измерения этой постоянной, поскольку опирается только на геометрию и общую теорию относительности.

Используя точные измерения задержек между появлением повторных изображений, а также компьютерные модели, учёные смогли определить постоянную Хаббла с удивительной точностью в 3.8 процента. Командой H0LiCOW было установлено, что это значение равно 71.9±2.7 километров за Мегапарсек. В 2016 году учёные с помощью «Хаббла» установили это значение в 73.24±1.74 километров в секунду за Мегапарсек. В 2015 году телескоп «Планк» сделал самое точное измерение постоянной, значение которой равно 66.93±0.62 километров в секунду за Мегапарсек. Точное измерение этого коэффициента является одним из самых лакомых кусочков современной астрономии, поскольку он может помочь подтвердить или опровергнуть, правильна ли наше представление о Вселенной в том плане, что она состоит из тёмной энергии, тёмной материи и обычного вещества, или же какой-то главный принцип заключается в другом.

По информации ESA/Hubble Images and Videos.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google