Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Гравитационные линзы измеряют расширение Вселенной

Гравитационные линзы измеряют расширение Вселенной
Это один из самых больших споров по космологии: Вселенная расширяется, но насколько быстро? Два доступных измерения дают разные результаты.


Физик из Лейдена Дэвид Харви адаптировал независимый третий метод измерения, используя свойства искривления света галактик, предсказанные Эйнштейном.

Мы уже почти столетие знаем о расширении Вселенной. Астрономы отметили, что свет от далеких галактик имеет меньшую длину волны, чем у близких галактик. Световые волны кажутся вытянутыми или смещенными в красную область, то есть, далекие галактики удаляются.

Эту скорость расширения, называемую постоянной Хаббла, можно измерить. Некоторые сверхновые или взрывающиеся звезды обладают хорошо известной яркостью; это позволяет оценить их расстояние от Земли и связать его с их красным смещением или скоростью. На каждый мегапарсек расстояния (парсек равен 3,3 светового года) скорость, с которой галактики удаляются от нас, увеличивается на 73 километра в секунду.

Однако все более точные измерения космического микроволнового фона, остатка света в очень ранней Вселенной, дали другую постоянную Хаббла: около 67 километров в секунду.

Как это может быть? Почему разница? Может ли эта разница рассказать нам что-нибудь новое о Вселенной и физике? «Вот почему появилось третье измерение, независимое от двух других: гравитационные линзы», говорит лейденский физик Дэвид Харви.

Общая теория относительности Альберта Эйнштейна предсказывает, что концентрация массы, такая как галактика, может искривлять путь света, подобно линзе. Когда галактика находится перед ярким источником света, свет изгибается вокруг нее и может достигать Земли разными маршрутами, обеспечивая два, а иногда даже четыре изображения одного и того же источника.

В 1964 году у норвежского астрофизика Сьюра Рефсдала случился момент «ага!»: когда линзирующая галактика немного смещена от центра, один маршрут становится длиннее другого. Это означает, что свет проходит по этому пути дольше. Поэтому, когда яркость квазара меняется, эта точка будет видна на одном изображении перед другим. Разница может составлять дни, недели или месяцы.

Рефсдал показал, что эта разница во времени также может быть использована для определения расстояний до квазара и линзы. Сравнение их с красным смещением квазаров дает независимое измерение постоянной Хаббла.


Исследовательское сотрудничество в рамках проекта HoliCOW использовало шесть из этих линз, чтобы сузить постоянную Хаббла примерно до 73. Но есть сложности: помимо разницы расстояний, масса галактики переднего плана также оказывает эффект задержки, в зависимости от точного массового распространения. «Это распределение необходимо смоделировать, но остается еще много неизвестного», - говорит Харви. Подобные неопределенности ограничивают точность этого метода.

Это может измениться, когда новый телескоп увидит первый свет в Чили в 2021 году. Обсерватория Веры Рубин предназначена для получения изображений всего неба каждые несколько ночей и, как ожидается, будет снимать тысячи двойных квазаров, что даст возможность даже сузить постоянную Хаббла в дальнейшем.

Харви говорит: «Проблема в том, что моделирование всех этих галактик переднего плана по отдельности невозможно с помощью вычислений». Поэтому вместо этого Харви разработал метод расчета среднего эффекта от полного распределения до 1000 линз.

«В этом случае индивидуальные особенности гравитационных линз не так важны, и не нужно моделировать все линзы. Просто нужно убедиться, что моделируете всю популяцию», - говорит Харви.

«В статье я показываю, что при таком подходе ошибка пороговой величины постоянной Хаббла составляет 2% при приближении к тысячам квазаров».

Эта погрешность позволит провести осмысленное сравнение между несколькими кандидатами в постоянные Хаббла и может помочь понять расхождение. 

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
1
Hayabusa2 с образцами почвы астероидов приблизился к дому

Hayabusa2 с образцами почвы астероидов приблизился к дому

Японский космический корабль приближается к Земле после встречи с далеким астероидом, неся образцы почвы и данные, которые могут дать ключ к разгадке происхождения Солнечной системы.

Космический корабль Hayabusa2 покинул астероид Рюгу, примерно в 300 миллионах километров от Земли, год назад и, как ожидается, достигнет Земли и сбросит капсулу с драгоценными образцами в Южной Австралии 6 декабря. Ученые Японского агентства аэрокосмических исследований считают, что образцы, особенно взятые из-под поверхности астероида, содержат ценные данные, на которые не влияет космическое изл...
27.11.20 20:29
0
0
За 102 миллиона долларов ЕКА вернет домой космический мусор

За 102 миллиона долларов ЕКА вернет домой космический мусор

Европейское космическое агентство сообщило, что подписывает контракт на 86 миллионов евро (102 миллиона долларов) со швейцарской начинающей компанией, чтобы доставить на Землю большой кусок орбитального мусора.

В четверг агентство заявило, что сделка с ClearSpace SA приведет к «первой миссии по активному удалению мусора» в 2025 году, в которой изготовленный на заказ космический корабль захватит и собьет часть ракеты, когда-то использовавшейся для доставки спутника на орбиту. Удаляемый с орбиты объект представляет собой так называемый адаптер полезной нагрузки Vespa, который использовался для удержания, ...
26.11.20 19:33
0
2
Астроном-любитель обнаружил возможный источник сигнала "Wow!"

Астроном-любитель обнаружил возможный источник сигнала "Wow!"

Астроном-любитель и ютубер Альберто Кабальеро, один из основателей канала Exoplanets Channel, нашел небольшое количество доказательств источника пресловутого сигнала "Wow!".

В своей статье, загруженной на сервер препринтов arXiv, Кабальеро описывает поиск в базе данных Gaia возможных звезд, подобных Солнцу, на которых могла бы находиться экзопланета, способная поддерживать разумную жизнь. Еще в 1977 году астрономы, работавшие с радиотелескопом Big Ear Radio, находившимся в то время в Делавэре, штат Огайо, записали уникальный сигнал откуда-то из космоса. Это было наст...
24.11.20 18:46
0
5
Понимание "темной" Вселенной и образования изначальных галактик

Понимание "темной" Вселенной и образования изначальных галактик

Видимая материя составляет всего 16% от общей массы Вселенной. Мало что известно о природе остальной её части, называемой темной материей. Еще более удивительным является тот факт, что общая масса Вселенной составляет только 30% ее энергии. Остальное - темная энергия, которая совершенно неизвестна, но ответственна за ускоренное расширение Вселенной.

Чтобы узнать больше о темной материи и темной энергии, астрофизики используют крупномасштабные обзоры Вселенной или подробные исследования свойств галактик. Но они могут интерпретировать свои наблюдения, только сравнивая их с предсказаниями теоретических моделей темной материи и темной энергии. Но эти симуляции требуют десятков миллионов вычислительных часов на суперкомпьютерах. Коллаборация Extr...
23.11.20 20:31
0
1
Hayabusa2 с образцами почвы астероидов приблизился к дому

Hayabusa2 с образцами почвы астероидов приблизился к дому

Японский космический корабль приближается к Земле после встречи с далеким астероидом, неся образцы почвы и данные, которые могут дать ключ к разгадке происхождения Солнечной системы.

Космический корабль Hayabusa2 покинул астероид Рюгу, примерно в 300 миллионах километров от Земли, год назад и, как ожидается, достигнет Земли и сбросит капсулу с драгоценными образцами в Южной Австралии 6 декабря. Ученые Японского агентства аэрокосмических исследований считают, что образцы, особенно взятые из-под поверхности астероида, содержат ценные данные, на которые не влияет космическое изл...
27.11.20 20:29
0
0
За 102 миллиона долларов ЕКА вернет домой космический мусор

За 102 миллиона долларов ЕКА вернет домой космический мусор

Европейское космическое агентство сообщило, что подписывает контракт на 86 миллионов евро (102 миллиона долларов) со швейцарской начинающей компанией, чтобы доставить на Землю большой кусок орбитального мусора.

В четверг агентство заявило, что сделка с ClearSpace SA приведет к «первой миссии по активному удалению мусора» в 2025 году, в которой изготовленный на заказ космический корабль захватит и собьет часть ракеты, когда-то использовавшейся для доставки спутника на орбиту. Удаляемый с орбиты объект представляет собой так называемый адаптер полезной нагрузки Vespa, который использовался для удержания, ...
26.11.20 19:33
0
2
Астроном-любитель обнаружил возможный источник сигнала "Wow!"

Астроном-любитель обнаружил возможный источник сигнала "Wow!"

Астроном-любитель и ютубер Альберто Кабальеро, один из основателей канала Exoplanets Channel, нашел небольшое количество доказательств источника пресловутого сигнала "Wow!".

В своей статье, загруженной на сервер препринтов arXiv, Кабальеро описывает поиск в базе данных Gaia возможных звезд, подобных Солнцу, на которых могла бы находиться экзопланета, способная поддерживать разумную жизнь. Еще в 1977 году астрономы, работавшие с радиотелескопом Big Ear Radio, находившимся в то время в Делавэре, штат Огайо, записали уникальный сигнал откуда-то из космоса. Это было наст...
24.11.20 18:46
0
5
Понимание "темной" Вселенной и образования изначальных галактик

Понимание "темной" Вселенной и образования изначальных галактик

Видимая материя составляет всего 16% от общей массы Вселенной. Мало что известно о природе остальной её части, называемой темной материей. Еще более удивительным является тот факт, что общая масса Вселенной составляет только 30% ее энергии. Остальное - темная энергия, которая совершенно неизвестна, но ответственна за ускоренное расширение Вселенной.

Чтобы узнать больше о темной материи и темной энергии, астрофизики используют крупномасштабные обзоры Вселенной или подробные исследования свойств галактик. Но они могут интерпретировать свои наблюдения, только сравнивая их с предсказаниями теоретических моделей темной материи и темной энергии. Но эти симуляции требуют десятков миллионов вычислительных часов на суперкомпьютерах. Коллаборация Extr...
23.11.20 20:31
0