Новости космологии: Астрономы, измеряя расширение Вселенной, получили намеки на 'новую физику'.

Янв 30, 2017 Леонид Гляделов

Астрономы сделали новое измерение постоянной Хаббла - скорость, с которой Вселенная расширяется - и это не совсем уточнение того же числа.

Это несоответствие может намекать на «новую физику» за пределами стандартной модели космологии.

"Постоянная Хаббла позволяет астрономам измерить масштабы и возраст Вселенной и измерить расстояние до наиболее удаленных объектов, которые мы можем видеть" , говорит Chris Fassnacht, профессор физики Калифорнийского университета в Дэвисе и являющийся членом коллаборации H0LiCOW, соавтор работы.

Под руководством Шерри Suyu из Института Макса Планка в Германии, команда H0LICOW использовала космический телескоп NASA/ESA Хаббл и другие космические и наземные телескопы, в том числе телескоп Кека на Гавайях, чтобы наблюдать три галактики и прийти к независимому измерению постоянной Хаббла. Результаты будут опубликованы в MNRAS.

"Постоянная Хаббла имеет решающее значение для современной астрономии, так как это может помочь подтвердить или опровергнуть наше представление о Вселенной, верно ли то, что она состоит из темной энергии, темной материи и нормальной материи, или мы упускаем что-то фундаментальное," сказала Suyu.

Темная энергия является таинственной силой, которая составляет около трех четвертей Вселенной и ведет космическую экспансию. Темная материя составляет около четверти Вселенной и оказывает гравитационное влияние на видимую, "нормальную" материю и свет.

Гравитационные линзы и квазары.

Астрономы H0LiCOW измеряли постоянную Хаббла за счет использования трех массивных галактик, которые действуют как "гравитационные линзы", искривляя свет от еще более отдаленных квазаров - космических объектов, яркость которых меняется случайным образом. В каждом случае гравитационная линза создает несколько изображений квазара.

Поскольку масса неравномерно распределяется в этих массивных галактиках, некоторые районы искривляют или замедляют свет больше, чем другие. Так что свет от квазара поступит в несколько разное время в зависимости от пути, который он прошел до объектива. Анализируя, эту "задержку трафика", исследователи вышли на показатель постоянной Хаббла.

Они измерили распределение массы вдоль линий прямой видимости от квазара до телескопа, время задержки света и распределение массы внутри линзирующей галактики.

"Это три вещи, которые позволяют получить точное измерение постоянной Хаббла," сказал Fassnacht.

Намеки на новую физику

Постоянная Хаббла по оценкам от H0LiCOW, 71,9 ± 2,7 км/с на мегапарсек, с точностью до 3,8% . Эта цифра хорошо согласуется с измерениями других астрономов на основе наблюдений сверхновых, или переменных звезд, называемых цефеидами. Но эти оценки весьма отличаются от полученных данных от космического телескопа Планк, который измерил излучение от космического микроволнового фона.

Измерение телескопом Планк действительно полагается на некоторые предположения, например, что Вселенная является плоской, сказал Fassnacht. Или, разница может быть в статистических флуктуациях, которые исчезают по мере попытки получить более точные данные - или это может быть что-то более захватывающее.

"Если вы все еще видите что-то, когда показатели ошибок практически на нуле, может быть, это новая физика, за пределами стандартной модели космологии," сказал Fassnacht. Команда H0LiCOW планирует уменьшить эти планки погрешностей путем выполнения тех же измерений для 100 линзированных квазаров.