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!
0
Новая визуализация НАСА исследует изгиб света двойных черных дыр

Новая визуализация НАСА исследует изгиб света двойных черных дыр

Пара черных дыр, в миллионы раз больше массы Солнца, вращаются по орбите и совершают гипнотическое па-де-де в новой визуализации НАСА.

На ней показано, как черные дыры искажают и перенаправляют свет, исходящий от водоворота горячего газа, аккреционного диска, который окружает каждую из них. Если смотреть со стороны плоскости орбиты, каждый аккреционный диск приобретает характерный двугорбый вид. Но когда одна проходит перед другой, гравитация черной дыры на переднем плане превращает ее партнера в быстро меняющуюся последовательн...
16.04.21 19:00
0
2
Возможны ложные данные о кислороде при поиске признаков жизни на других планетах

Возможны ложные данные о кислороде при поиске признаков жизни на других планетах

В поисках жизни на других планетах присутствие кислорода в атмосфере планеты является одним из потенциальных признаков биологической активности, которая может быть обнаружена будущими телескопами. Новое исследование описывает несколько сценариев, в которых безжизненная каменистая планета вокруг звезды, похожей на Солнце, может эволюционировать и создать кислород в атмосфере.

Новые результаты, опубликованные 13 апреля в журнале AGU Advances, подчеркивают необходимость в телескопах следующего поколения, способных характеризовать планетную среду и искать многочисленные свидетельства существования жизни в дополнение к обнаружению кислорода. «Это полезно, потому что показывает наличие способов получить кислород в атмосфере без жизни, но есть и другие наблюдения, которые м...
14.04.21 21:21
0
0
Черные дыры любят поесть, но различаются манерами за столом

Черные дыры любят поесть, но различаются манерами за столом

Все сверхмассивные черные дыры в центрах галактик периодически поглощают материю из своего окружения. Но делают это по-разному.

Такой вывод сделали британские и голландские астрономы в исследовании с ультрачувствительными радиотелескопами в хорошо изученном регионе Вселенной. Астрономы изучали активные галактики с 1950-х годов. Активные галактики имеют сверхмассивную черную дыру в центре, которая поглощает материю. Во время таких активных фаз объекты часто излучают чрезвычайно сильное радио, инфракрасное, ультрафиолетово...
13.04.21 18:39
0
0
Запуск вертолета на Марсе отложен для технической проверки

Запуск вертолета на Марсе отложен для технической проверки

НАСА отложило как минимум на несколько дней первый полет мини-вертолета на Марсе после возникшей проблемы во время испытаний роторов, сообщило агентство.

Полет Ingenuity, который должен был стать первым в истории управляемым полетом на другой планете, был назначен на понедельник по московскому времени, но сейчас отложен как минимум до 14 апреля. Скоростное испытание винта четырехфунтового (1,8 кг) вертолета в пятницу закончилось раньше, чем ожидалось, из-за предупреждения о потенциальной проблеме. «Команда вертолета изучает телеметрию, чтобы диаг...
12.04.21 20:37
0
0
Новая визуализация НАСА исследует изгиб света двойных черных дыр

Новая визуализация НАСА исследует изгиб света двойных черных дыр

Пара черных дыр, в миллионы раз больше массы Солнца, вращаются по орбите и совершают гипнотическое па-де-де в новой визуализации НАСА.

На ней показано, как черные дыры искажают и перенаправляют свет, исходящий от водоворота горячего газа, аккреционного диска, который окружает каждую из них. Если смотреть со стороны плоскости орбиты, каждый аккреционный диск приобретает характерный двугорбый вид. Но когда одна проходит перед другой, гравитация черной дыры на переднем плане превращает ее партнера в быстро меняющуюся последовательн...
16.04.21 19:00
0
2
Возможны ложные данные о кислороде при поиске признаков жизни на других планетах

Возможны ложные данные о кислороде при поиске признаков жизни на других планетах

В поисках жизни на других планетах присутствие кислорода в атмосфере планеты является одним из потенциальных признаков биологической активности, которая может быть обнаружена будущими телескопами. Новое исследование описывает несколько сценариев, в которых безжизненная каменистая планета вокруг звезды, похожей на Солнце, может эволюционировать и создать кислород в атмосфере.

Новые результаты, опубликованные 13 апреля в журнале AGU Advances, подчеркивают необходимость в телескопах следующего поколения, способных характеризовать планетную среду и искать многочисленные свидетельства существования жизни в дополнение к обнаружению кислорода. «Это полезно, потому что показывает наличие способов получить кислород в атмосфере без жизни, но есть и другие наблюдения, которые м...
14.04.21 21:21
0
0
Черные дыры любят поесть, но различаются манерами за столом

Черные дыры любят поесть, но различаются манерами за столом

Все сверхмассивные черные дыры в центрах галактик периодически поглощают материю из своего окружения. Но делают это по-разному.

Такой вывод сделали британские и голландские астрономы в исследовании с ультрачувствительными радиотелескопами в хорошо изученном регионе Вселенной. Астрономы изучали активные галактики с 1950-х годов. Активные галактики имеют сверхмассивную черную дыру в центре, которая поглощает материю. Во время таких активных фаз объекты часто излучают чрезвычайно сильное радио, инфракрасное, ультрафиолетово...
13.04.21 18:39
0
0
Запуск вертолета на Марсе отложен для технической проверки

Запуск вертолета на Марсе отложен для технической проверки

НАСА отложило как минимум на несколько дней первый полет мини-вертолета на Марсе после возникшей проблемы во время испытаний роторов, сообщило агентство.

Полет Ingenuity, который должен был стать первым в истории управляемым полетом на другой планете, был назначен на понедельник по московскому времени, но сейчас отложен как минимум до 14 апреля. Скоростное испытание винта четырехфунтового (1,8 кг) вертолета в пятницу закончилось раньше, чем ожидалось, из-за предупреждения о потенциальной проблеме. «Команда вертолета изучает телеметрию, чтобы диаг...
12.04.21 20:37
0