Астрономы из Токио предложили новый способ измерять расширение Вселенной
Астрономы из Токийского университета нашли еще одно подтверждение того, что Вселенная может расширяться быстрее, чем это следует из расчетов по данным ранней Вселенной. Они использовали независимый метод, не связанный с традиционными измерениями по сверхновым и цефеидам, — и снова получили значение постоянной Хаббла, которое не совпадает с расчетами по реликтовому излучению. Все больше данных указывает: расхождение в цифрах может быть не ошибкой, а признаком того, что в нашей космологической модели чего-то не хватает.
Постоянная Хаббла описывает скорость расширения Вселенной: чем дальше находится галактика, тем быстрее она от нас удаляется. Эта величина — ключевой параметр космологических моделей. Она позволяет оценивать возраст, размеры и динамику эволюции космоса. Один из способов уточнить ее — изучать, как гравитация массивных объектов искривляет свет от далеких источников.
Метод называется time-delay cosmography — космография по временным задержкам. Он основан на эффекте гравитационного линзирования: если между нами и далеким квазаром находится большая галактика, ее гравитация искажает путь света, разделяя его на несколько маршрутов. В результате мы видим несколько изображений одного и того же источника. Поскольку эти пути имеют разную длину, свет доходит до нас с небольшими временными сдвигами. Измерив эти задержки и распределение массы в линзе, можно вычислить расстояние до объекта — и, в итоге, уточнить скорость расширения Вселенной.
Команда Кеннета Вонга и Эрика Пайича применила метод временных задержек к восьми системам гравитационного линзирования с квазарами. В расчетах использовались данные с телескопа Джеймса Уэбба и других обсерваторий. Полученное значение постоянной Хаббла — около 73 км/с на мегапарсек — соответствует оценкам, основанным на наблюдениях ближайших сверхновых и цефеид. Но оно не совпадает с результатами по реликтовому излучению — излучению, сохранившемуся со времен ранней Вселенной, — где выходит около 67. Такое расхождение между независимыми методами измерений известно как «напряжение Хаббла», и его становится все сложнее списать на погрешность.
Дело в возрасте галактик: астрономы предложили новое решение «напряжения Хаббла»
«Наш результат ближе к наблюдениям сегодняшней Вселенной и отклоняется от значений, полученных по излучению ранней. Это говорит в пользу того, что расхождение — реальное, а не шум в данных», — говорит Вонг. Метод временных задержек работает независимо от классических методов и моделей — поэтому, если в них есть ошибки, они не искажают результат.
Пока точность составляет около 4,5%. Чтобы надежно понять, откуда берется расхождение в данных, нужно довести точность метода до 1–2%. Для этого команда планирует расширить выборку линз и уточнить распределение массы в галактиках, от которого напрямую зависит итоговая оценка постоянной Хаббла (H₀). Даже небольшие ошибки в этих моделях могут существенно сместить результат.
Ранее ученые предполагали, что расхождение в значениях постоянной Хаббла может быть связано с возрастом галактик, в которых вспыхивают сверхновые.