Астрономія
Астрономія

Швидкість розширення Всесвіту виміряли за допомогою гравітаційного лінзування

Астрономи створили новий метод оцінки швидкості розширення Всесвіту за допомогою гравітаційного лінзування, яке створює подвійне зображення квазарів, про що вони пишуть у журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Оцінюючи відстань до джерела та червоний зсув, дослідники змогли виміряти сталу Габбла. Вчені застосували свій метод для 27 подвійних зображень квазарів.

Як вимірюють розширення Всесвіту?

Згідно із загальноприйнятою стандартною моделлю космології, ми живемо в однорідному Всесвіті, в якому домінує постійна енергія із невідомою густиною — темна енергія. Вона є причиною прискореного розширення Всесвіту. Незважаючи на широке визнання серед науковців, конкретні деталі цієї моделі лишаються дискусійними. Зокрема, це стосується швидкості розширення Всесвіту. Щоб дізнатися про це, астрономи вимірюють сталу Габбла — коефіцієнт, що пов’язує швидкість віддалення об’єкта із відстанню до нього. Вимірювання цієї величини для раннього Всесвіту та сучасного стану вступають у протиріччя. Це питання є центральним для космології.

Leiden Institute of Physics / YouTube

Що запропонували дослідники?

Через те, що маса деформує простір-час, шлях світла поруч з масивними об’єктами викривляється. Такий ефект називається гравітаційним лінзуванням. У результаті спостерігачі з Землі бачать викривлене, подвійне зображення джерела світла, наприклад, квазара. Коли маса, що створює лінзу, зміщена від центру, один шлях світла виявляється довшим за інший. Отже, коли змінюється яскравість квазара, цю зміну буде видно на одному зображенні раніше за інше. Різниця може складати дні, чи навіть тижні чи місяці. Саме такий ефект використали дослідники, щоб оцінити відстань до квазара та лінзи. Порівнюючи їх із червоним зсувом квазарів, вони отримали незалежне вимірювання сталої Габбла, що, згідно з їхнім методом, становить 73 кілометри на кожен мегапарсек.


Фото в анонсі: NASA, ESA, and J. Lotz (STScI) / Hubble