Учёные применили «полицейский радар для Вселенной» для измерения её расширения

Новый метод на основе гравитационных линз подтвердил космологическую проблему, которая может вести к «новой физике».

Учёные применили «полицейский радар для Вселенной» для измерения её расширения

Международная коллаборация астрофизиков из Токийского университета и проекта TDCOSMO представила высокоточный метод измерения скорости расширения Вселенной, который сравнивают с полицейским радаром. Этот подход, основанный на анализе гравитационных линз — массивных галактик, искажающих свет далёких квазаров, — потенциально способен разрешить многолетнюю проблему в космологии.

Когда свет от переменного квазара (активной сверхмассивной чёрной дыры) проходит через гравитационное поле галактики на переднем плане, он расщепляется на несколько изображений. Вспышки квазара в этих «копиях» возникают с временной задержкой, зависящей от геометрии пути света и массы линзы. Анализируя эту задержку и распределение массы в линзирующей галактике, учёные могут независимо определить расстояние до объектов, минуя традиционную «лестницу расстояний», основанную на цефеидах и сверхновых.

Учёные применили «полицейский радар для Вселенной» для измерения её расширения
Монтаж восьми систем гравитационных линз с временной задержкой. В центре каждого изображения находится целая галактика, а яркие точки в кольцах вокруг них — гравитационно-линзированные изображения квазаров за галактикой.

Применив свой метод к восьми квазарам, команда получила значение постоянной Хаббла 72,8 ± 3,3 км/с/Мпк с погрешностью 4,5%. Этот результат отлично согласуется с измерениями в «местной» Вселенной по классическим методам (~73 км/с/Мпк), но вступает в явное противоречие с данными по реликтовому излучению от космической обсерватории Planck, которые дают значение 67,4 км/с/Мпк.

Это подтверждает, что так называемая «хаббловская напряжённость» — фундаментальное расхождение в оценках скорости расширения Вселенной — не является следствием ошибок в расчётах, а отражает реальную физическую проблему.

Устойчивое несовпадение значений с высокой степенью достоверности указывает на возможную неполноту стандартной космологической модели ΛCDM. Разрешение этой напряжённости может открыть путь к «новой физике» — например, к пересмотру свойств тёмной энергии или пониманию природы гравитации.

Для окончательных выводов команда планирует использовать возможности новых телескопов — James Webb, Euclid и обсерватории LSST. Это позволит увеличить выборку исследуемых гравитационных линз с нескольких десятков до сотен объектов и снизить погрешность измерений до 1-2%, превратив инновационный метод в решающий аргумент в космологическом споре.

Новый метод обещает стать ключевым инструментом в разрешении одного из главных космологических противоречий современности, которое может изменить наше понимание эволюции Вселенной.

Читайте также

Звезда в трехстах световых годах неспешно поглощает коричневого карлика

Звезда в трехстах световых годах неспешно поглощает коричневого карлика

Астрономы впервые нашли планету, «восставшую из пепла» погибшей звезды

Астрономы впервые нашли планету, «восставшую из пепла» погибшей звезды

Лед на северном полюсе Марса оказался намного чище, чем считали ученые

Лед на северном полюсе Марса оказался намного чище, чем считали ученые

Blue Origin показала 20-метровую солнечную башню для будущей базы на Луне

Blue Origin показала 20-метровую солнечную башню для будущей базы на Луне

Ученые создали «живой цемент» из дрожжей — из него предлагают печатать базы на Марсе

Ученые создали «живой цемент» из дрожжей — из него предлагают печатать базы на Марсе

NASA готовит новый космический телескоп PRIMA — он увидит то, что недоступно James Webb

NASA готовит новый космический телескоп PRIMA — он увидит то, что недоступно James Webb

Самая легкая пара нейтронных звезд подтвердила теорию Эйнштейна

Самая легкая пара нейтронных звезд подтвердила теорию Эйнштейна

Спутник SMILE показал северное сияние целиком — даже на дневной стороне Земли

Спутник SMILE показал северное сияние целиком — даже на дневной стороне Земли

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Ученые МФТИ создали нейросеть по принципу мозжечка

Ученые МФТИ создали нейросеть по принципу мозжечка

Физики создали почти идентичные фотоны для будущих квантовых сетей

Физики создали почти идентичные фотоны для будущих квантовых сетей

В Китае создали установку, которая производит водород и пресную воду из морской воды

В Китае создали установку, которая производит водород и пресную воду из морской воды

В Сингапуре человекоподобные роботы начнут работать вместе с полицией к 2028 году

В Сингапуре человекоподобные роботы начнут работать вместе с полицией к 2028 году