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
Этот ядерный двигатель поможет быстрее долететь до Марса: как он работает
Космос
Запуск Falcon 9 завершился успехом: что было на борту миссии
Космос
Прототип Boom Supersonic XB-1 приблизился к звуковому барьеру
Новости
Ученые заглянули внутрь нейтронных звезд, используя квантовую физику
Космос
Квантовые симуляторы: объяснение от ученого
Мнения
Источник в СМИ назвал возможную причину сбоя рунета
Новости
Мошенники начали выдавать себя за начальников в рабочих чатах: как это работает
Новости
Холодные атомы этого металла могут создавать новые состояния материи
Наука
Древние артефакты в Украине раскрыли тайны навигации викингов
Наука
Послушайте, как звучат вспышки на Солнце: данные собрал Solar Orbiter  
Космос
Тяжелый беспилотник на водородных топливных ячейках впервые испытали в Китае
Новости
Ученые создали катализатор, который нарушает законы физики
Наука
Физики обнаружили необычные магнитные свойства в трехслойном графене
Наука
Биоинженеры создали ДНК-робота, который может менять форму искусственной клетки
Наука
«Горы» на нейтронных звездах могут вызывать рябь в пространстве-времени
Космос
На телах древних мумий из Перу нашли сложные узоры татуировок
Наука
У черной дыры прячется белый карлик, движущийся с половиной скорости света
Космос
Стартап из России разрабатывает нанопротез для восстановления поврежденных нервов
Наука
Генетики разгадали секреты выживания устойчивой к антибиотикам бактерии
Наука
Астрофизики разгадали тайну космических ускорителей частиц
Космос