Скорость расширения Вселенной измерили с помощью пяти снимков одной сверхновой

Астрофизики использовали линзированные изображения далекого взрыва для альтернативной оценки постоянной Хаббла. Исследования опубликованы в журналах Science и The Astrophysical Journal.

Группа исследователей под руководством астрофизиков из Миннесотского университета впервые применила новый метод оценки скорости расширения Вселенной. Для расчета постоянной Хаббла — ключевого коэффициента одноименного космологического закона, описывающего расширение Вселенной — ученые использовали несколько изображений взрыва одной далекой сверхновой, увеличенных гравитационной линзой.

Исследователи использовали для расчета данные наблюдений в 2014 и 2015 годах за сверхновой Рефсдала. Это первый в истории пример многократной съемки сверхновой звезды, вызванной гравитационным линзированием. На одном изображении, полученном в 2014 году, этот взрыв виден сразу четыре раза. Проанализировав данные, исследователи предсказали ее появление и повторно наблюдали ту же сверхновую в новом месте год спустя.

Сверхновая Рефсдала на поле скопления галактик MACS J1149. Изображение: Patrick L. Kelly et al., The Astrophysical Journal

Эти множественные изображения появились из-за того, что сверхновая была гравитационно линзирована скоплением галактик. Под действием гравитации объекта с огромной массой свет от фоновых объектов, расположенных за таким, массивным скоплением искривляется и увеличивается. 

Исследователи использовали данные об изменении изображений, полученных в 2014 и 2015 годах, чтобы измерить скорость расширения Вселенной. Теоретическое обоснование для такого расчета было разработано еще в 1964 году норвежским астрономом Сьюром Рефсдалом. Но до сих пор не было данных для выполнения расчета. Данные наблюдений за сверхновой Рефсдала дали значение постоянной Хаббла равное 66,6 (км/с)/Мпк с погрешностью +4,1/-3,3. 

В астрономии существует два альтернативных способа для оценки расширения Вселенной. Один использует наблюдения за цефеидами (яркими объектами ближайшей Вселенной), а второй — космический микроволновый фон. Проблема в том, что эти измерения отличаются примерно на 10%. Если оба измерения точны, это означает, что текущая теория о составе Вселенной неполна. Результаты альтернативного наблюдения с помощью гравитационного линзирования ближе ко второму расчету.

Наши измерения подтверждают значение на основе космического микроволнового фона, хотя оно не находится в сильном противоречии со значением цефеид. Если наблюдения будущих сверхновых, которые также будут гравитационно линзированы скоплениями, дадут аналогичный результат, это выявит проблему с текущим значением расчета постоянной Хаббла для цефеид или с нашим пониманием темной материи скопления галактик.

Патрик Келли, соавтор исследования

Читать далее:

Посмотрите на Землю в самом высоком разрешении: фото сделал спутник третьего поколения

Гигантские столбы тепла «поднимают» алмазы из недр Земли

«Убегающая» черная дыра оказалась обычной галактикой

На обложке: снимок скопления галактик MACS J1149. Изображение: NASA, ESA, and S. Rodney (JHU) and the FrontierSN team; T. Treu (UCLA), P. Kelly (UC Berkeley), and the GLASS team; J. Lotz (STScI) and the Frontier Fields team; M. Postman (STScI) and the CLASH team; and Z. Levay (STScI)

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Найдена самая глубокая дыра в мире
Наука
«Вышка» заряжает карьеру в IT
Технологии
Ученые создали клей, который работает как паутина Человека-паука (почти)
Наука
Новый препарат может обратить диабет вспять
Наука
На Марсе участились полярные сияния: что это значит
Космос
Форма известной туманности оказалась совсем не такой, как считали ученые
Наука
Исламский «Экскалибур» нашли в Испании: ему больше 1000 лет
Наука
«Человеческие нейронные сети потребляют около 20 Вт, а искусственные — сотни ватт»
Технологии
Ученые преодолели одно из ключевых препятствий для термоядерной энергетики
Наука
Телескоп «Джеймс Уэбб» показал детали космической Конской Головы
Космос
Ученые выяснили, как парниковые газы влияют на распространение болезней
COVID-19
Найдены доказательства необычной силы магнитного поля Земли в прошлом
Наука
Посмотрите, как быстро робот-гуманоид управляется с домашними задачами
Новости
Ядро атома впервые возбудили лазером: это открывает сверхточные измерения времени
Наука
Чек-лист: как обеспечить информационную безопасность маркетплейса
Мнения
Экспериментальный лазер передал данные с зонда «Психея» на расстоянии 226 млн километров
Космос
Посмотрите на самое близкое фото обломка ракеты в космосе
Космос
Ученые нашли следы древних ритуалов майя на благословение
Наука
В Китае появились батареи со сверхбыстрой зарядкой для электрокаров: запас хода составляет 1 000 км
Новости
Найдены скрытые «дорожки для мертвых»: их обнаружили с помощью лидара
Наука