Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики – The Universe Times | 20.04.2019

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Наблюдение за гравитационно линзированными квазарами может помочь разрешить спор о том, как быстро расширяется Вселенная

Наблюдение за гравитационно линзированными квазарами может помочь разрешить спор о том, как быстро расширяется Вселенная

Команда специалистов, возглавляемая двумя астрономами из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA), использует особым образом обработанные изображения квазаров для получения новой оценки постоянной Хаббла.

Вопрос о том, насколько быстро расширяется вселенная, мучает астрономов уже почти столетие. До сих пор продолжаются различные исследования для получения достоверных результатов об этом понятии. И некоторые исследователи задаются вопросом, не упустили ли они некий ключевой механизм в механике устройства самого космического пространства?

Теперь, когда команда астрономов впервые сумела разработать абсолютно новый способ измерения того, как быстро расширяется космическое пространство, научное сообщество, из UCLA точно, сделало решительный шаг к разрешению этих споров. Исследование группы было опубликовано в ежемесячном издании Королевского астрономического общества.

В основе спора астрофизиков лежит постоянная Хаббла – число, которое связывает расстояния до красных смещений галактик. Само красное смещение означает количество света с удлинённый в красный спектр волной, когда он перемещается в сторону Земли сквозь расширяющуюся Вселенную. В настоящее время оценки для постоянной Хаббла колеблются от 67 до 73 километров в секунду на мегапарсек, что означает, что две точки в пространстве на расстоянии 1 мегапарсек друг от друга (что эквивалентно 3.26 миллиона световых лет) удаляются друг от друга со скоростью от 67 до 73 километров в секунду.

Два квазара

Телескоп “Хаббл” запечатлел два вида квазара, образовавшиеся в результате эффекта гравитационного линзирования. Источник: NASA Hubble Space Telescope, Tommaso Treu/UCLA, and Birrer et al

“Постоянная Хаббла закрепляет физические масштабы Вселенной. Без точного значения этой константы астрономы не могут точно определить размеры удалённых галактик, возраст вселенной или историю расширения космоса”, – Саймон Биррер, учёный Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и ведущий автор исследования.

Большинство методов получения постоянной Хаббла оперируют двумя компонентами: расстоянием до какого-либо источника света и красным смещением этого источника. В поисках источника света, который бы не использовался в расчетах других учёных, Биррер и его коллеги обратились к квазарам – мощным выбросам излучения, активируемых гигантскими чёрными дырами. И для своих исследований учёные выбрали одно конкретное подмножество квазаров — тех, чей свет был искажён гравитацией промежуточной галактики, которая благодаря эффекту гравитационного линзирования образует на небе два тесных изображения одного квазара.

Свет от этих двух изображений достигает Земли разными путями. Когда яркость квазара меняется, два его изображения одно за другим, а не одновременно, начинают мерцать. Задержка во времени между этими двумя мерцаниями, наряду с информацией о гравитационном поле галактики между квазаром и наблюдателем на Земле, может быть использована для отслеживания перемещения света и определения расстояния от Земли до квазара и галактики переднего плана. Знание красных смещений квазара и галактики позволило учёным оценить то, насколько быстро расширяется вселенная.

Команда UCLA, которая работала как часть международного конгломерата H0liCOW, ранее применяла эту технику для изучения четырёх изображений квазаров, которые являются ничем иным, как отдельными изображениями единственного объекта. Но четырехкратные изображения не так распространены, считается, что квазары с двумя изображениями примерно в пять раз более распространены, чем с четырьмя.

Чтобы продемонстрировать эту технику в действии, группа изучала два изображения квазара SDSS J1206+4332. В работе использовались данные космического телескопа “Хаббл”, наземных обсерваторий Джемини, имени Кека, и от космологической мониторинга гравитационных линз COSMOGRAIL – программы, реализуемой швейцарской Федеральной политехнической школы Лозанны, который заключается в определении постоянной Хаббла.

Томмазо Треу, профессор физики и астрономии в UCLA и главный автор статьи, сказал, что исследователи на протяжении нескольких лет ежедневно делали снимки квазара, чтобы точно измерить временную задержку между его линзированными изображениями. Затем, чтобы получить наилучшую возможную оценку постоянной Хаббла, они объединили данные, собранные на этом квазаре, с данными, которые ранее были собраны в сотрудничестве с H0liCOW при анализе трёх четырехкратно отображённых квазаров.

“Красота этого измерения заключается в том, что оно дополняет другие и не зависит от них”.

В итоге, команда UCLA пришла к оценке постоянной Хаббла, которая оказалась равна примерно 72.5 километра в секунду на мегапарсек. Эта цифра находится в полном соответствии с тем, что другие группы определили в исследованиях, в которых использовали в качестве ключевого критерия метод измерения расстояния до сверхновых — взрывающихся звёзд в удаленных галактиках. Тем не менее, обе оценки примерно на 8 процентов выше, чем та, которая опирается на фоновое свечение всего неба, называемое космическим микроволновым фоном – реликтом, со времени, когда возраст вселенной составлял 380000 лет после Большого Взрыва, а свет начал впервые свободно путешествовал через пространство.

“Если действительно существует фактическая разница между этими значениями, это означает, что Вселенная немного сложнее, чем мы полагаем”.

С другой стороны, как говорит Треу, также может быть и то, что одно измерение — или даже все три — неверны.

Исследователи в настоящее время занимаются поиском ещё большего количества квазаров, чтобы по ним ещё больше увеличить точность их определения постоянной “Хаббла”. Треу сказал, что один из самых важных уроков новой работы заключается в том, что дважды изображённые квазары дают учёным гораздо больше полезных данных для вычислений постоянной Хаббла. Однако в настоящее время команда под руководством UCLA фокусирует свои исследования на сорока квазарах с четырьмя гравитационно линзированными изображениями. Связано это с их потенциалом предоставить ещё больше полезной информации, чем с двумя изображениями.

По информации Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

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