Скорость расширения Вселенной — одна из ключевых величин в космологии. Ее называют постоянной Хаббла. Проблема в том, что разные методы дают разные значения, и это расхождение остается одной из главных нерешенных загадок современной науки.
Физики из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн и Чикагского университета опубликовали в журнале Physical Review Letters новый способ уточнить эту величину.
Метод основан на гравитационных волнах — слабых колебаниях пространства, которые возникают при слиянии черных дыр. Такие события позволяют измерять расстояния во Вселенной. Но раньше для определения скорости расширения нужно было дополнительно увидеть свет от столкновения или точно установить галактику, где оно произошло. Это ограничивало точность и количество доступных измерений.
Теперь исследователи предложили использовать не отдельные сигналы, а весь фоновый поток гравитационных волн. Он возникает из-за огромного числа столкновений черных дыр, которые слишком далеки или слабы, чтобы их можно было зарегистрировать по отдельности. Вместе они создают общий гравитационный фон, который несет информацию о том, как устроена и как расширяется Вселенная.
Оказалось, что интенсивность этого фона зависит от скорости расширения. Если пространство расширяется медленнее, столкновения происходят в более плотной среде, и фоновый сигнал должен быть сильнее. Но современные детекторы пока его не зафиксировали. Это уже позволяет исключить часть возможных значений постоянной Хаббла и уточнить допустимый диапазон.
Когда этот метод объединили с данными о зарегистрированных столкновениях черных дыр, оценка скорости расширения стала точнее. Важно, что этот способ полностью независим от наблюдений света и основан на других физических принципах. Это делает его особенно ценным для проверки космологических моделей.
По мере роста чувствительности гравитационно-волновых детекторов ожидается, что фоновый сигнал удастся обнаружить в ближайшие годы. Это даст более точные измерения и поможет уточнить, почему нынешние оценки скорости расширения Вселенной расходятся между собой.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, где прячутся самые яркие объекты Вселенной.
