Вчені з колаборації SH0ES, яка працює над вимірюванням темпів розширення Всесвіту, опублікували результати 30 років спостережень космічного телескопа «Габбл» за 42 галактиками. Відраховуючи відстань до них за цефеїдами, дослідники уточнили сталу Габбла як 73,04 ± 1,04 кілометра в секунду на мегапарсек. Це розходиться з розрахунками за реліктовим випромінюванням на п'ять сигм, однак вчені виключають похибку точності вимірювання. Велика стаття з результатами експериментів прийнята до публікації у The Astrophysical Journal, а поки доступний її препринт на сервісі arXiv. Коротко роботу переповідає NASA на своєму сайті.
У цій колекції з 36 зображень галактик, які отримав «Габбл», і якими користуються астрономи для уточнення швидкості розширення Всесвіту. NASA, ESA, Adam G. Riess (STScI, JHU)
Що вимірював «Габбл»?
Названий за прізвищем американського астрофізика Едвіна Габбла закон постулює: що далі від нас знаходиться галактика, тим з більшою швидкістю вона віддаляється. А отже закон Габбла визначає, що Всесвіт, у якому ми живемо, розширюється. І однією зі складових закону є стала Габбла — коефіцієнт, що пов’язує швидкість віддалення об’єкта із відстанню до нього, і дає можливість астрономам вимірювати швидкість розширення Всесвіту. Щоб визначити саму сталу Габбла астрономи послуговуються принаймні двома способами: стандартними свічками (standard candles) та реліктовим випромінюванням.
І названий на честь Габбла телескоп працює за першим — шукає об'єкти у космосі, для яких ми знаємо значення яскравості, і за законом обернених квадратів вираховує відстань до них. Найкраще на цю роль пасують цефеїди — зірки, які змінюють свій блиск з певною періодичністю. Втім, досі результати вимірювань за цими двома підходами різняться: за стандартними свічками сталу Габбла визначають приблизно як 73 кілометри в секунду на мегапарсек, а за аналізом реліктового випромінювання — як 68. Це називають напруженістю Габбла (Hubble tension) — невідповідність між прямими і космологічними даними.
Нова робота являє собою аналіз спостережень «Габбла» за 42 надновими у галактиках, відстань до яких відкалібрували за цефеїдами. Ми наводимо деякі висновки з цього дослідження.
Що «Габбл» дізнався про закон Габбла?
Нові результати більш ніж удвічі перевищують попередню вибірку маркерів космічних відстаней, особливо з огляду на те, що астрономи повторно аналізували всі попередні дані щодо вибраних свічок за 40 років, 30 з яких припадають на спостереження самого «Габбла». За словами дослідників, враховуючи всі систематичні похибки, стала Габбла складає 73.04 ± 1,04 кілометра в секунду на мегапарсек. Це розходиться з отриманим у ході спостереженням за реліктовим фоновим випромінюванням результатом на п'ять сигм, однак джерело цього розходження досі незрозуміле.
Як такі маркери космічних відстаней астрономи використовують не лише цефеїди. Ними можуть бути і, наприклад, карликові галактики. Більше про метод стандартних свічок ми розповідали у нашому матеріалі «Звідки їм знати?».