Гравитационные волны помогут решить загадку расширения Вселенной

В течение нескольких лет наблюдения гравитационных волн от слияния нейтронных звезд позволят с точностью в несколько процентов определить, как быстро расширяется Вселенная. Сейчас разные методы дают различающиеся результаты. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Расширение Вселенной описывается при помощи постоянной Хаббла. Сегодня существует два основных метода, с помощью которых ее определяют. Первый, космологический, основан на анализе данных реликтового излучения — самого древнего излучения во Вселенной, которое появилось спустя примерно 400 000 лет после Большого взрыва. Другой метод связан с наблюдением сверхновых типа Ia, пиковую яркость которых астрономы могут вычислить с высокой точностью. Это позволяет узнать расстояние до галактики, в которой произошло какое-либо астрономическое событие. Последние результаты, полученные при помощи этих методов, не соответствуют друг другу: первый дает значение в 67,4 ± 0,5 километра в секунду на мегапарсек, а второй — 73,24 ± 1,74.

В новой работе сотрудники Чикагского университета (США) приводят расчеты ожидаемого количества слияний нейтронных звезд, от которых будут зарегистрированы одновременно гравитационные волны и электромагнитный сигнал. Такие событие авторы называют «стандартными сиренами», так как массы нейтронных звезд находятся в небольшом диапазоне, из-за чего количество выделяемой энергии будет примерно одинаковым в каждом случае. В результате это позволяет независимо вычислять расстояние до объекта, что при наличии статистики можно использовать для определения темпа расширения Вселенной. По оценкам ученых, за пять лет можно достичь точность в 2%, а за десять ошибки уменьшатся до 1%, для чего нужно будет около 200 зарегистрированных событий.

Новый метод измерения темпа расширения потенциально более точен, так как опирается на меньшее количество предположений. Например, в случае сверхновых мы не всегда уверены, что не путаем разные подклассы этих объектов, абсолютная светимость которых различается. Новый метод будет полезен и для фундаментальной физики, так как некоторые теории предполагают, что сама гравитация меняется со временем. Также астрофизики надеются, что такие данные позволят прояснить ситуацию с темной энергией, которая отвечает за ускоренное расширение Вселенной.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.