Хаббл обеспечивает самое точное на сегодняшний день измерение расширения Вселенной
Астрономы уже почти столетие знают, что Вселенная расширяется. Чем больше расстояние между галактиками, тем быстрее они движутся. Скорость их движения в зависимости от расстояния от Земли определяется как постоянная Хаббла. Измерение этой величины было одной из главных задач телескопа.
Содержание статьи:
Чтобы измерить постоянную Хаббла, астрономы анализируют расстояния до различных типов объектов, яркость которых хорошо известна. Для изучения относительно близких объектов астрономы полагаются на цефеиды. Это класс звезд, которые пульсируют по предсказуемой схеме. Для изучения больших расстояний используется свет сверхновых типа Ia. Это космические взрывы белых карликов с четко определенной максимальной светимостью.
Более точная константа
Измерения этих объектов за последние несколько десятилетий позволили астрономам рассчитать постоянную Хаббла на уровне около 70 км в секунду на мегапарсек (/s/Mpc). Отметим, что галактика на расстоянии 1 мегапарсека (около 3,3 млн световых лет) от Земли удаляется со скоростью около 70 км/с, и эта скорость увеличивается на 70 км/с на мегапарсек.
Читайте также: Самое точное на сегодняшний день измерение W-бозона потрясает основы физики элементарных частиц
Наше понимание того, как устроена Вселенная, только что было перевернуто с ног на голову: после 10 лет измерений и исследований в Фермилабе (США)..
Однако в последние годы команда использовала другие методы для улучшения этой оценки, и результаты сильно варьировались. Для нового исследования команда НАСА составила и проанализировала наиболее полный каталог этих объектов (Цефеиды и сверхновые типа Ia), чтобы получить наиболее точные измерения этой константы. Все эти объекты были разделены на 42 галактики и получены Хабблом за последние 30 лет.
На основе этой работы команда рассчитала, что постоянная Хаббла составляет 73 км/с/Мпк плюс-минус 1 км/с/Мпк. Это уменьшает ошибку всего до 1,4%, что делает ее более точной по сравнению с другими измерениями. Новое расширение поможет астрономам улучшить свои космологические модели и дать более точные оценки ее возраста и дальнейшей судьбы.
Большой пробел, который вызывает вопросы
Однако главная загадка остается. Скорость расширения Вселенной, согласно прогнозам, должна быть медленнее, чем та, которую Хаббл наблюдал на самом деле. Объединив измерения, полученные с помощью стандартной космологической модели Вселенной и миссии Европейского космического агентства «Планк» (которая наблюдала фоновое излучение, оставшееся после Большого взрыва 13,8 миллиарда лет назад), астрономы предсказывают более низкое значение постоянной Хаббла: 67. 5 км/с/мпк.
Учитывая большой размер выборки Хаббла, астрономы имеют один шанс на миллион ошибиться в новой оценке, считают исследователи. Однако измерения Стандартной модели космологии также очень надежны. Астрономам еще предстоит объяснить разницу между темпами расширения локальной и ранней Вселенной, но ответ, возможно, кроется в новой физике.
Ответ на эту загадку дает телескоп Джеймса Вебба. Этот телескоп расширит работу космического телескопа «Хаббл», чтобы выделить космические маркеры на больших расстояниях и с более высоким разрешением.
