Новый метод измерения расширения Вселенной: полицейский радар от японских ученых

Исследователи Токийского университета совместно с международной коллаборацией TDCOSMO разработали инновационный метод для точного измерения скорости расширения Вселенной, который они назвали «полицейским радаром для Вселенной». Этот подход может не только помочь в решении так называемой проблемы хаббловской напряжённости, но и открыть новые горизонты в области физики. В данной статье мы рассмотрим основные аспекты нового метода и его потенциальное влияние на космологию.

Метод гравитационного линзирования

Предложенный учеными метод основан на анализе сильного гравитационного линзирования, которое возникает вокруг массивных галактик. Это позволяет получать несколько изображений далеких квазаров с временными задержками.

• Гравитационное линзирование: массивные объекты искривляют свет, проходящий мимо них, создавая дополнительные изображения источников.
• Квазары: активные ядра галактик, которые излучают свет с переменной яркостью.
• Временные задержки: различия во времени появления света от квазаров позволяют исследовать расстояния до объектов.

Независимый расчет расстояний

Используя новый метод, ученые способны рассчитывать расстояния до галактик и квазаров без опоры на традиционные методы. Это позволяет избежать ошибок, связанных с измерением яркости объектов.

• Расчет массы галактики: знания о массе и распределении вещества обеспечивают точность расчетов.
• Альтернативный подход: метод отличается от классической «лестницы расстояний», основанной на цефеидах и сверхновых типах Ia.
• Проблема хаббловской напряженности: новый подход помогает понять несовпадение постоянной Хаббла в различных измерениях.

Подтверждение хаббловской напряженности

Согласно результатам исследования, группа получила значение постоянной Хаббла равное 72,8 ± 3,3 км/с/Мпк, что согласуется с локальными измерениями. Однако это значение значительно отличается от данных реликтового излучения.

• Локальные измерения: получение значения ~73 км/с/Мпк подтверждает существование хаббловской напряженности.
• Данные проекта Planck: различие с показателем 67,4 км/с/Мпк указывает на реальность проблемы.
• Новая физика: обнаруженное расхождение может указывать на существование процессов вне стандартной модели космологии ΛCDM.

Будущее исследований

В ближайшие годы команда намерена увеличить выборку гравитационно линзированных квазаров с десятков до сотен благодаря новым телескопам. Это позволит значительно сократить погрешность измерений и лучше понять природу расхождения в постоянной Хаббла.

• Телескопы James Webb и Euclid: новые технологии помогут собрать больше данных для анализа.
• Цели исследований: установить истинную природу хаббловской напряженности и исключить систематические ошибки в расчетах.
• Перспективы науки: открытие новых физических процессов может изменить наше понимание эволюции Вселенной.

«Исследования в этой области могут привести к революционным открытиям в космологии.»

Таким образом, новый метод измерения скорости расширения Вселенной представляет собой многообещающую перспективу для дальнейшего изучения космоса и решения существующих научных проблем.*