Гравитационные волны помогут уточнить значение постоянной Хаббла

Международная команда ученых под руководством исследователей из научных центров Galician Institute of High Energy Physics (IGFAE) и ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav) предложила простой новый метод измерения постоянной Хаббла, основанный на однократных наблюдениях пары сталкивающихся нейтронных звезд и позволяющий повысить точность измерения до 2 процентов.<br>Вселенная постоянно расширяется. Поэтому далекие галактики удаляются от нас. Чем дальше от нас находится галактика, тем быстрее она движется – эта закономерность известна как закон Хаббла. Фундаментальной характеристикой нашего мира является постоянная Хаббла – коэффициент пропорциональности, связывающий между собой расстояние до галактики и скорость ее удаления от нас. Точные измерения постоянной Хаббла помогут выяснить некоторые наиболее фундаментальные свойства Вселенной, включая ее возраст.<br>На протяжении десятилетий ученые измеряли постоянную Хаббла со все возрастающей точностью, анализируя электромагнитные сигналы, приходящие из космоса, однако в конечном счете пришли к проблеме: два лучших метода измерения постоянной Хаббла давали разные ее значения. Начиная с 2015 г., ученые используют для измерения постоянной Хаббла гравитационные волны – «рябь» пространства-времени, движущуюся со скоростью света.<br>В результате столкновения между нейтронными звездами выделяется энергия в форме как электромагнитного, так и гравитационно-волнового излучений. В то время как гравитационные волны позволяют измерить расстояние до источника, электромагнитное излучение позволяет оценить скорость его удаления от нас. В результате появляется возможность измерить постоянную Хаббла.<br>Однако практическое применение этого метода сталкивается с трудностями, которые до настоящего времени не позволяли повысить точность определения выше 16 процентов. Так, одна из трудностей состоит в невозможности отличить относительно близкие к нам системы из двух нейтронных звезд, наблюдаемые «сверху», от более далеких систем, наблюдаемых «сбоку». Однако в новой работе команда под руководством профессора Хуана Кальдерона Бустильо (Juan Calder&#243;n Bustillo) из научного центра OzGrav смогла преодолеть эту трудность, адаптировав для различения двух этих типов систем метод, основанный на наблюдениях высших мод излучения. В результате удалось сократить ошибку определения постоянной Хаббла до 2 процентов, отмечают авторы.<br>Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal Letters.