Гравитационные линзы показали, как расширяется Вселенная
Уже почти сто лет астрономы знают о том, что Вселенная расширяется. Ученые заметили, что свет от далеких галактик имеет большую длину волны, чем у галактик, которые расположены ближе к нашей. Это называется эффектом Допплера. С помощью этого эффекта можно рассчитать, с какой скоростью удаляются друг от друга галактики во Вселенной.
Однако два самых достоверных метода измерения скорости, с которой расширяется Вселенная, дают сильно отличающиеся результаты. Метод, основанный на измерении яркости так называемых стандартных свеч — ярких звезд с известной светимостью — дает значение расширения Вселенной или постоянной Хаббла в 73 км/с. Другой метод, в основе которого лежит анализ реликтового излучения, возникшего на первых этапах формирования Вселенной, дает другую величину — 67 км/с.
Теперь Дэвид Харви из Лейденского университета придумал третий независимый способ вычисления скорости расширения Вселенной. Для этого он взял за основу эффект гравитационного линзирования, который был открыт Альбертом Эйнштейном. Такой метод вычисления постоянной Хаббла предложил норвежский астрофизик Сюр Рефсдал в 1964 году.
Когда линзирующая галактика немного смещена относительно центра наблюдаемого объекта, путь света через один ее край получается длиннее, чем через другой. Это значит, что один путь занимает у света больше времени, чем другой. Поэтому, если в центре наблюдаемой галактики квазар изменит свою яркость, свет с разных концов линзы придет через разные промежутки времени. Такая задержка может составить несколько недель и даже месяцев.
В рамках проекта HoliCOW астрономы использовали шесть гравитационных линз, благодаря которым получили значение постоянной Хаббла в 73 км/с. Однако точности таких измерений недостаточно. В новой работе ученый предложил новую методику расчета, которая позволит вычислить скорость расширения Вселенной с погрешностью всего в 2%. Правда, для этого потребуется проанализировать более 1000 гравитационных линз. Созданный физиком алгоритм сможет справиться с этим, если ученым удастся собрать необходимые данные.
Вселенная неумолимо расширяется. Но два метода, принятые для оценки этой скорости, сильно расходятся. Астрофизик предложил новый алгоритм, который позволит получить точное значение постоянной Хаббла с помощью третьего независимого метода