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
НАСА выбрало SpaceX для миссии к Европе

НАСА выбрало SpaceX для миссии к Европе

В пятницу НАСА заявило, что выбрало SpaceX для запуска запланированного рейса к ледяному спутнику Юпитера Европе, что стало огромной победой компании Илона Маска, которая нацелена глубже в Солнечную систему.

Миссия Europa Clipper будет запущена в октябре 2024 года на ракете Falcon Heavy из Космического центра Кеннеди во Флориде, общая стоимость контракта составляет 178 миллионов долларов. Ранее предполагалось, что миссия будет запущена на собственной ракете НАСА Space Launch System (SLS), страдающей от задержек и перерасхода средств. И хотя SLS еще не работает, Falcon Heavy уж использовался как в ком...
26.07.21 10:59
0
1
Искусственный интеллект помогает НАСА точнее рассматривать Солнце

Искусственный интеллект помогает НАСА точнее рассматривать Солнце

Группа исследователей использует методы искусственного интеллекта для калибровки некоторых изображений Солнца, помогая улучшить данные, которые ученые используют для исследований Солнца.

У солнечного телескопа тяжелая работа. Рассмотрение Солнца наносит тяжелый урон, с постоянной атакой нескончаемым потоком солнечных частиц и интенсивным солнечным светом. Со временем чувствительные линзы и сенсоры солнечных телескопов начинают разрушаться. Чтобы гарантировать точность данных, отправляемых такими инструментами, ученые периодически проводят повторную калибровку, чтобы понять, как ме...
25.07.21 13:32
0
1
Астрономы впервые четко обнаружили диск формирующейся луны вокруг экзопланеты

Астрономы впервые четко обнаружили диск формирующейся луны вокруг экзопланеты

Используя Атакамскую большую [антенну] решётку миллиметрового диапазона (ALMA), астрономы впервые однозначно обнаружили присутствие диска вокруг планеты за пределами Солнечной системы. Наблюдения прольют новый свет на образование лун и планет в молодых звездных системах.

«Наша работа представляет собой четкое обнаружение диска, в котором могут формироваться спутники», - говорит Мириам Бенисти, исследователь из Университета Гренобля, Франция, и Университета Чили, возглавлявшая новое исследование. «Наши наблюдения ALMA были получены с таким прекрасным разрешением, что мы смогли четко определить, что диск связан с планетой, и впервые смогли вычислить его размер». Ра...
23.07.21 11:21
0
1
Марсоход Perseverance готовится подобрать первый образец

Марсоход Perseverance готовится подобрать первый образец

НАСА завершает подготовку марсохода Perseverance к сбору первого в истории образца марсианской породы, который в будущих запланированных миссиях доставят на Землю.

Шестиколесный ровер ищет интересную с научной точки зрения цель в кратере Езеро. Ожидается, что эта важная часть миссии начнется в течение следующих двух недель. 18 февраля Perseverance приземлился в кратере Езеро, и 1 июня НАСА начало научную фазу миссии, исследуя участок дна кратера площадью 4 квадратных километра, который может содержать самые глубокие и самые древние слои обнаженной коренной ...
22.07.21 11:32
0
0
НАСА выбрало SpaceX для миссии к Европе

НАСА выбрало SpaceX для миссии к Европе

В пятницу НАСА заявило, что выбрало SpaceX для запуска запланированного рейса к ледяному спутнику Юпитера Европе, что стало огромной победой компании Илона Маска, которая нацелена глубже в Солнечную систему.

Миссия Europa Clipper будет запущена в октябре 2024 года на ракете Falcon Heavy из Космического центра Кеннеди во Флориде, общая стоимость контракта составляет 178 миллионов долларов. Ранее предполагалось, что миссия будет запущена на собственной ракете НАСА Space Launch System (SLS), страдающей от задержек и перерасхода средств. И хотя SLS еще не работает, Falcon Heavy уж использовался как в ком...
26.07.21 10:59
0
1
Искусственный интеллект помогает НАСА точнее рассматривать Солнце

Искусственный интеллект помогает НАСА точнее рассматривать Солнце

Группа исследователей использует методы искусственного интеллекта для калибровки некоторых изображений Солнца, помогая улучшить данные, которые ученые используют для исследований Солнца.

У солнечного телескопа тяжелая работа. Рассмотрение Солнца наносит тяжелый урон, с постоянной атакой нескончаемым потоком солнечных частиц и интенсивным солнечным светом. Со временем чувствительные линзы и сенсоры солнечных телескопов начинают разрушаться. Чтобы гарантировать точность данных, отправляемых такими инструментами, ученые периодически проводят повторную калибровку, чтобы понять, как ме...
25.07.21 13:32
0
1
Астрономы впервые четко обнаружили диск формирующейся луны вокруг экзопланеты

Астрономы впервые четко обнаружили диск формирующейся луны вокруг экзопланеты

Используя Атакамскую большую [антенну] решётку миллиметрового диапазона (ALMA), астрономы впервые однозначно обнаружили присутствие диска вокруг планеты за пределами Солнечной системы. Наблюдения прольют новый свет на образование лун и планет в молодых звездных системах.

«Наша работа представляет собой четкое обнаружение диска, в котором могут формироваться спутники», - говорит Мириам Бенисти, исследователь из Университета Гренобля, Франция, и Университета Чили, возглавлявшая новое исследование. «Наши наблюдения ALMA были получены с таким прекрасным разрешением, что мы смогли четко определить, что диск связан с планетой, и впервые смогли вычислить его размер». Ра...
23.07.21 11:21
0
1
Марсоход Perseverance готовится подобрать первый образец

Марсоход Perseverance готовится подобрать первый образец

НАСА завершает подготовку марсохода Perseverance к сбору первого в истории образца марсианской породы, который в будущих запланированных миссиях доставят на Землю.

Шестиколесный ровер ищет интересную с научной точки зрения цель в кратере Езеро. Ожидается, что эта важная часть миссии начнется в течение следующих двух недель. 18 февраля Perseverance приземлился в кратере Езеро, и 1 июня НАСА начало научную фазу миссии, исследуя участок дна кратера площадью 4 квадратных километра, который может содержать самые глубокие и самые древние слои обнаженной коренной ...
22.07.21 11:32
0