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

Предложен новый метод уточнения постоянной Хаббла

Предложен новый метод уточнения постоянной Хаббла
Группа международных ученых предложила простой и новый метод, позволяющий снизить погрешность измерений постоянной Хаббла до 2% с использованием однократного наблюдения пары сливающихся нейтронных звезд.


Вселенная непрерывно расширяется. Из-за этого далекие объекты удаляются от нас. Фактически, чем дальше они находятся, тем быстрее движутся. Ученые описывают это расширение через известное число, постоянную Хаббла, которая сообщает, насколько быстро объекты во Вселенной удаляются от нас в зависимости от их расстояния до нас. Путем точного измерения постоянной Хаббла можно определить некоторые из самых фундаментальных свойств Вселенной, включая ее возраст.

На протяжении десятилетий ученые измеряли постоянную Хаббла с возрастающей точностью, собирая электромагнитные сигналы, излучаемые по всей Вселенной, но приходя к непростому результату: два лучших на данный момент измерения дают противоречивые результаты. С 2015 года ученые пытались решить эту проблему с помощью науки о гравитационных волнах - волнах в ткани пространства-времени, которые движутся со скоростью света. Гравитационные волны генерируются во время самых жестоких космических событий и обеспечивают новый канал информации о Вселенной. Они испускаются во время столкновения двух нейтронных звезд (плотных ядер коллапсирующих звезд) и могут помочь ученым глубже разобраться в тайне постоянной Хаббла.

В отличие от черных дыр, сливающиеся нейтронные звезды производят как гравитационные, так и электромагнитные волны, такие как рентгеновские лучи, радиоволны и видимый свет. Гравитационные волны могут измерять расстояние между слиянием нейтронной звезды и Землей, а электромагнитные волны насколько быстро вся их галактика удаляется от Земли. Это создает новый способ измерения постоянной Хаббла. Но даже с помощью гравитационных волн все еще сложно измерить расстояние до слияния нейтронных звезд - отчасти поэтому текущие измерения постоянной Хаббла на основе гравитационных волн имеют погрешность ~ 16%, что намного больше, чем существующие измерения с использованием других традиционных методов.

В недавно опубликованной статье в Astrophysical Journal Letters группа ученых во главе с Центром передового опыта ARC по открытию гравитационных волн (OzGrav) и выпускником Университета Монаша профессором Хуаном Кальдероном Бустильо из Физики высоких энергий Университета Сантьяго-де-Компостела, Испания, предложила простой и новый метод, позволяющий улучшить точность этих измерений до 2% с помощью одного наблюдения пары сливающихся нейтронных звезд.

По словам профессора Кальдерона Бустильо, трудно интерпретировать, как далеко происходят эти слияния, потому что «мы не можем сказать, находится ли двойная система очень далеко и обращена к Земле, или намного ближе, когда Земля находится в своей орбитальной плоскости». Чтобы выбрать между двумя сценариями, команда предложила изучить вторичные, гораздо более слабые компоненты сигналов гравитационных волн, излучаемых слияниями нейтронных звезд.

«Как люди в оркестре играют на разных инструментах, так и слияния нейтронных звезд излучают гравитационные волны разными способами», объясняет профессор Кальдерон Бустильо. «Когда сливающиеся нейтронные звезды обращены к вам, то можно услышать только самый громкий инструмент. Но если приблизиться к орбитальной плоскости слияния, тогда можно услышать и второстепенные. Это позволяет определить наклон слияния нейтронной звезды и лучше измерить расстояние».

Этот метод не полностью новый: «Мы знаем, что он хорошо работает в случае слияния очень массивных черных дыр, потому что наши современные детекторы могут регистрировать момент слияния. Но в случае нейтронных звезд шаг сигнала слияния настолько высок, что наши детекторы не могут его зарегистрировать. Мы можем регистрировать только более ранние орбиты», - говорит профессор Кальдерон Бустильо.

Будущие детекторы гравитационных волн, такие как предложенный австралийский проект NEMO, смогут получить доступ к фактической стадии слияния нейтронных звезд. «Когда две нейтронные звезды сливаются, ядерная физика, регулирующая их материю, может создать очень богатые сигналы, которые в случае обнаружения позволят точно знать, где находится Земля относительно орбитальной плоскости слияния», - говорит доктор Пол Ласки из Университета Монаша. «Такой детектор, как NEMO, сможет обнаружить эти сигналы».


В своем исследовании команда провела компьютерное моделирование слияния нейтронных звезд, которое может выявить влияние ядерной физики звезд на гравитационные волны. Изучая это моделирование, команда определила, что такой детектор, как NEMO, может измерять постоянную Хаббла с точностью до 2%.

Соавтор исследования профессор Тим Дитрих из Потсдамского университета говорит: «Мы обнаружили, что мелкие детали, описывающие поведение нейтронов внутри звезды, создают тонкие сигнатуры в гравитационных волнах, которые могут во многом помочь в определении скорости расширения Вселенной. Удивительно видеть, как эффекты в крошечном ядерном масштабе могут сделать вывод о том, что происходит в космологическом масштабе».

Одним из наиболее выдающихся выводов этого исследования является то, что оно может определить, равномерно ли расширяется Вселенная в пространстве. «Предыдущие методы для достижения такого уровня точности полагались на объединение множества наблюдений, предполагая, что постоянная Хаббла одинакова во всех направлениях и на протяжении всей истории Вселенной», - говорит Кальдерон Бустильо. «В нашем случае каждое отдельное событие даст очень точную оценку своей собственной постоянной Хаббла, что позволит проверить, действительно ли это константа или она меняется в пространстве и времени».

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
Инженеры изучают данные телеметрии Вояджера-1

Инженеры изучают данные телеметрии Вояджера-1

Пока космический корабль НАСА Вояджер-1 продолжает передавать научные данные и в остальном работает в обычном режиме, команда миссии ищет источник проблемы с системными данными.

Команда инженеров космического корабля пытается разгадать загадку: межзвездный исследователь работает нормально, получает и выполняет команды с Земли, а также собирает и возвращает научные данные. Но показания системы артикуляции и управления ориентацией зонда (AACS) не отражают того, что на самом деле происходит на борту. AACS контролирует ориентацию 45-летнего Вояджера. Помимо других задач, он ...
19.05.22 17:28
0
0
ВВС США успешно запустили гиперзвуковую ракету с четвертой попытки

ВВС США успешно запустили гиперзвуковую ракету с четвертой попытки

Это был четвертый раз, когда ВВС США успешно запустили свое гиперзвуковое оружие быстрого реагирования (ARRW) AGM-183A с борта B-52H Stratofortress 14 мая 2022 года у побережья Южной Калифорнии после трех неудач.

Общий рост международной напряженности привел к тому, что гонка вооружений по созданию практических гиперзвуковых ракет набирает обороты, особенно в Соединенных Штатах, которые ранее больше концентрировались на исследованиях, чем на развертывании. В этом нет ничего удивительного, потому что гиперзвуковое оружие изменит правила игры и изменит ход войны так, как не наблюдалось со времен разработки ...
18.05.22 17:01
0
0
Исследователи используют галактику как «космический телескоп» для изучения сердца молодой Вселенной

Исследователи используют галактику как «космический телескоп» для изучения сердца молодой Вселенной

Уникальный новый инструмент в сочетании с мощным телескопом и небольшой помощью природы дал исследователям возможность заглянуть в галактические ясли в сердце молодой Вселенной.

После Большого взрыва около 13,8 миллиардов лет назад ранняя Вселенная была заполнена огромными облаками нейтрального диффузного газа, известными как затухающие альфа-системы Лаймана, или DLA. Эти DLA служили галактическими питомниками, поскольку газы внутри медленно конденсировались, подпитывая формирование звезд и галактик. Их все еще можно наблюдать сегодня, но это непросто.«DLA — это ключ к по...
18.05.22 16:52
0
0
Тефлоновая опреснительная мембрана быстро очищает воду

Тефлоновая опреснительная мембрана быстро очищает воду

Инженеры Токийского университета разработали новый тип опреснительной мембраны, которая работает быстрее и требует меньшего давления и энергии, чем существующие технологии.

Новая мембрана состоит из ряда наноразмерных трубок, облицованных материалом на основе тефлона, который отталкивает соли, позволяя воде проходить с небольшим трением. Многие регионы мира сталкиваются с нехваткой чистой питьевой воды, и с изменением климата эта проблема будет только усугубляться. Опреснение солоноватой или морской воды жизненно важно, и в работах нет недостатка в творческих устрой...
17.05.22 15:03
0
0
Инженеры изучают данные телеметрии Вояджера-1

Инженеры изучают данные телеметрии Вояджера-1

Пока космический корабль НАСА Вояджер-1 продолжает передавать научные данные и в остальном работает в обычном режиме, команда миссии ищет источник проблемы с системными данными.

Команда инженеров космического корабля пытается разгадать загадку: межзвездный исследователь работает нормально, получает и выполняет команды с Земли, а также собирает и возвращает научные данные. Но показания системы артикуляции и управления ориентацией зонда (AACS) не отражают того, что на самом деле происходит на борту. AACS контролирует ориентацию 45-летнего Вояджера. Помимо других задач, он ...
19.05.22 17:28
0
0
Исследователи используют галактику как «космический телескоп» для изучения сердца молодой Вселенной

Исследователи используют галактику как «космический телескоп» для изучения сердца молодой Вселенной

Уникальный новый инструмент в сочетании с мощным телескопом и небольшой помощью природы дал исследователям возможность заглянуть в галактические ясли в сердце молодой Вселенной.

После Большого взрыва около 13,8 миллиардов лет назад ранняя Вселенная была заполнена огромными облаками нейтрального диффузного газа, известными как затухающие альфа-системы Лаймана, или DLA. Эти DLA служили галактическими питомниками, поскольку газы внутри медленно конденсировались, подпитывая формирование звезд и галактик. Их все еще можно наблюдать сегодня, но это непросто.«DLA — это ключ к по...
18.05.22 16:52
0
0
Сандия разрабатывает микросети для питания будущей лунной базы

Сандия разрабатывает микросети для питания будущей лунной базы

Чтобы не отключать свет на лунном аванпосте НАСА Artemis, Национальные лаборатории Сандия разрабатывает электрические микросети для управления распределением энергии от мини-ядерных реакторов лунной базы к различным жилым и вспомогательным объектам.

Стремление НАСА установить постоянное присутствие человека на Луне в качестве репетиции возможной миссии с экипажем на Марс ставит огромные инженерные задачи, из-за которых строительство Международной космической станции (МКС) выглядит как возведение сарая. Мало того, что лунная база будет в тысячу раз дальше от Земли, чем космическая лаборатория, это также потребует совершенно нового подхода к ре...
16.05.22 14:59
0
0
Ученые-планетологи предлагают решение парадокса Ферми: сверхлинейное масштабирование, ведущее к сингулярности

Ученые-планетологи предлагают решение парадокса Ферми: сверхлинейное масштабирование, ведущее к сингулярности

Пара исследователей из Института науки Карнеги и Калифорнийского технологического института разработали возможное решение парадокса Ферми.

В статье, опубликованной в Journal of the Royal Society Interface, Майкл Вонг и Стюарт Бартлетт предполагают, что причина того, что нас не посетили инопланетяне с других планет, заключается в сверхлинейном масштабировании, которое приводит к сингулярности. Несколько лет назад физик Энрико Ферми спросил коллегу, почему инопланетяне из космоса не посетили Землю. Они отметили, что из-за огромных раз...
13.05.22 15:37
0