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
Астрономы нашли редкую каменистую планету, пригодную для поиска признаков жизни

Астрономы нашли редкую каменистую планету, пригодную для поиска признаков жизни

На недавно открытой экзопланете стоит поискать признаки жизни. Анализ, проведенный группой ученых, описывает планету, которая вращается вокруг красного карлика Wolf 1069 в обитаемой зоне.

В эту зону входят расстояния вокруг звезды, на которых на поверхности планеты может существовать жидкая вода. Кроме того, масса планеты Wolf 1069 b похожа на массу Земли. Весьма вероятно, что она представляет собой каменистую планету, которая также может иметь атмосферу. Это делает планету одной из немногих перспективных целей для поиска признаков благоприятных для жизни условий и биосигнатур. Ко...
04.02.23 09:28
0
1
Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Астрономы из Центра космического рассвета (DAWN) раскрыли природу самой плотной области галактик, наблюдаемой космическим телескопом Джеймса Уэбба в ранней Вселенной.

Ученые считают, что это прародитель массивной галактики, похожей на Млечный Путь, наблюдаемой в то время, когда она все еще собиралась из более мелких галактик. Открытие подтверждает наше понимание того, как формируются галактики. Согласно нынешнему пониманию формирования структур во Вселенной, галактики формируются иерархическим образом, при этом небольшие структуры формируются сначала в очень р...
01.02.23 13:31
0
0
Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Астрономы недавно обнаружили, что гигантские облака молекулярного водорода, место рождения звезд, могут жить десятки миллионов лет, так как отдельные молекулы постоянно разрушаются и собираются заново. Это новое исследование помогает внести важный вклад в понимание общей картины того, как рождаются звезды.

Чтобы создать звезды, сначала нужны гигантские облака молекулярного газообразного водорода. Это резервуары, которые могут подвергнуться катастрофическому коллапсу. При этом могут появиться сразу десятки и даже сотни звезд. Без резервуаров газа невозможно создать звезды, поэтому астрономов особенно интересует, как ведут себя эти облака. Эволюция облаков в галактической среде может рассказать об ист...
31.01.23 08:45
0
1
Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися

Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися

Солнечные панели не могут эффективно работать когда грязные, но их регулярная очистка может занять много времени. Инженеры в Германии разработали ультратонкое покрытие, которое сделает солнечные панели и другие поверхности самоочищающимися.

Солнечная энергия — крупнейший источник возобновляемой энергии, и быстро растет. Но, как можно себе представить, невозможно отправить кого-то со шваброй для очистки миллионов солнечных панелей в каждом парке. В идеале они бы сами очищались, и теперь исследователи из Института Фраунгофера в Германии добились успехов в этой концепции. Команда создала покрытие, которое меняет свою реакцию на воду в ...
30.01.23 13:27
0
0
Астрономы нашли редкую каменистую планету, пригодную для поиска признаков жизни

Астрономы нашли редкую каменистую планету, пригодную для поиска признаков жизни

На недавно открытой экзопланете стоит поискать признаки жизни. Анализ, проведенный группой ученых, описывает планету, которая вращается вокруг красного карлика Wolf 1069 в обитаемой зоне.

В эту зону входят расстояния вокруг звезды, на которых на поверхности планеты может существовать жидкая вода. Кроме того, масса планеты Wolf 1069 b похожа на массу Земли. Весьма вероятно, что она представляет собой каменистую планету, которая также может иметь атмосферу. Это делает планету одной из немногих перспективных целей для поиска признаков благоприятных для жизни условий и биосигнатур. Ко...
04.02.23 09:28
0
1
Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Астрономы из Центра космического рассвета (DAWN) раскрыли природу самой плотной области галактик, наблюдаемой космическим телескопом Джеймса Уэбба в ранней Вселенной.

Ученые считают, что это прародитель массивной галактики, похожей на Млечный Путь, наблюдаемой в то время, когда она все еще собиралась из более мелких галактик. Открытие подтверждает наше понимание того, как формируются галактики. Согласно нынешнему пониманию формирования структур во Вселенной, галактики формируются иерархическим образом, при этом небольшие структуры формируются сначала в очень р...
01.02.23 13:31
0
0
Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Астрономы недавно обнаружили, что гигантские облака молекулярного водорода, место рождения звезд, могут жить десятки миллионов лет, так как отдельные молекулы постоянно разрушаются и собираются заново. Это новое исследование помогает внести важный вклад в понимание общей картины того, как рождаются звезды.

Чтобы создать звезды, сначала нужны гигантские облака молекулярного газообразного водорода. Это резервуары, которые могут подвергнуться катастрофическому коллапсу. При этом могут появиться сразу десятки и даже сотни звезд. Без резервуаров газа невозможно создать звезды, поэтому астрономов особенно интересует, как ведут себя эти облака. Эволюция облаков в галактической среде может рассказать об ист...
31.01.23 08:45
0
0
Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты рассказали исследователям о вероятном далеком происхождении летучих химических веществ Земли, некоторые из которых составляют строительные кирпичики жизни.

Они обнаружили, что около половины земных запасов летучего элемента цинка приходится на астероиды, происходящие из внешней части Солнечной системы — части за поясом астероидов, который включает планеты Юпитер, Сатурн и Уран. Предполагается, что из этого материала были получены и другие важные летучие вещества, такие как вода. Летучие вещества — это элементы или соединения, которые переходят из тв...
28.01.23 14:04
0