Hubble помітив просторово-часові деформації

Hubble помітив просторово-часові деформації

Постійна Хаббла, значення якої вказує на швидкість розширення Всесвіту, є однією з фундаментальних констант сучасної космології.

Однак, деякі з фактів, що з’явилися в результаті спостережень за далекими космічними об’єктами різних масштабів, говорять про те, що значення постійної Хаббла має відрізнятися від використовуваного зараз вченими значення. І не так давно, астрономи з Інституту астрофізики Макса Планка і Технологічного університету в Мюнхені, що працюють в рамках проекту H0LiCOW, очолювані професором Шеррі Суну (Sherry Suyu), виконали найточніші вимірювання постійної Хаббла за допомогою однойменного і інших космічних телескопів. А об’єктами цих спостережень були п’ять галактик, що знаходяться в різних куточках Всесвіту на різному віддаленні від Землі.

Нові виміри, незважаючи на незалежний характер, дали майже таке ж значення постійної Хаббла, як і вимірювання, виконані за допомогою змінних зірок, цефеїд, і вибухів наднових в якості опорних орієнтирів. Однак, вимірювання, виконані групою Шеррі Суну, мають цінність через те, що вони були засновані на абсолютно іншому методі, ніж попередні. Наприклад, космічний телескоп ЕКА Planck, виробляв вимірювання постійної Хаббла за даними вимірів космічного мікрохвильового фону.

Однак, значення постійної Хаббла, отримані шляхом вимірювання параметрів в прилеглій до нас області Всесвіту, не дуже добре вкладаються в існуючу теоретичну модель. “Значення швидкості розширення Всесвіту, виміряний останнім часом різними методами і з високою точністю, вказує на деякі фактичні невідповідності, які, в свою чергу, вказують на неповноту наших знань про Всесвіт” – розповідає Шеррі Суну.

Повернемося до вимірювань, виробленим групою Шеррі суну. Їх метою було галактики, що перебувають строго між Землею і дуже віддаленими квазарами, які представляють собою найяскравіші космічні об’єкти, що розташовуються в центрах масивних галактик. Світло від цих квазарів переломлюється гравітаційними силами галактик, мимо яких він проходить, і квазари стають видно з Землі за рахунок ефекту гравітаційних лінз. Даний ефект дозволяє астрономам побачити приховані об’єкти, при цьому, світло від цих об’єктів видно у вигляді розмазаних і нечітких дуг, які при відповідній математичній обробці можуть бути перетворені в досить непогане зображення.

Оскільки галактики не створюють навколо себе ідеальні гравітаційні лінзи, переломлений ними світло проходить шляху різної довжини. І коли спостерігаються квазари починають мерехтіти, змінюючи свою яскравість, то їх багаторазові уявлення починають мерехтіти з невеликою затримкою один щодо одного. І ці затримки безпосередньо пов’язані зі значенням постійної Хаббла. “Наш метод є одним з найпростіших методів прямого вимірювання постійної Хаббла. В основі цього методу лежать лише звичайна геометрія, Загальна теорія відносності і в ньому не міститься ніяких припущень” – розповідає Фредерік Курбин (Frederic Courbin), вчений з Лабораторії астрофізики Швейцарського федерального політехнічного університету Лозанни (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL).

Використовуючи точні значення затримок мерехтіння різних уявлень одного і того ж космічного об’єкта і складні математичні моделі, вчені визначили значення постійної Хаббла з точністю 3.8 відсотків. “Знання точного значення постійної Хаббла вкрай важливо для сучасної астрономії. Це дозволить нам визначити, правильні чи неправильні наші уявлення про будову Всесвіту, які включають поняття темної матерії, темної енергії і звичайної матерії. Цілком може бути, що в наших знаннях існує який-небудь фундаментальний пробіл “- розповідає Шеррі Суну.