Слабый космический гул может решить загадку расширения Вселенной
Учёные предложили новый метод измерения скорости расширения Вселенной с помощью фонового гравитационно-волнового сигнала от слияний чёрных дыр, что может помочь разрешить противоречия в космологии
Short Summary
Исследователи из Университета Иллинойса и Чикагского университета разработали инновационный метод оценки постоянной Хаббла — скорости расширения Вселенной — с помощью анализа фонового гравитационно-волнового гула от многочисленных слияний чёрных дыр, которые современные детекторы не могут зафиксировать по отдельности.
Метод, названный «стохастическим сиреновым», использует тот факт, что если постоянная Хаббла ниже, то наблюдаемый объём Вселенной меньше, а слияния чёрных дыр происходят в более плотном пространстве, что увеличивает общую силу фонового гравитационно-волнового сигнала. Отсутствие сигнала на определённом уровне позволяет исключить более медленные скорости расширения.
Применение метода к текущим данным коллаборации LIGO-Virgo-KAGRA уже позволило исключить экстремально низкие значения постоянной Хаббла, а в будущем, с повышением чувствительности детекторов и ожидаемым прямым обнаружением гравитационно-волнового фона в течение примерно шести лет, метод может существенно повысить точность измерений и приблизить разрешение «напряжённости Хаббла» — одного из главных нерешённых вопросов современной космологии.
Новый космологический инструмент
Предложен принципиально новый метод («стохастическая сирена») для независимого измерения постоянной Хаббла с использованием гравитационно-волнового фона
Связь фона и скорости расширения
Сила фонового гравитационно-волнового сигнала коррелирует со скоростью расширения Вселенной: при меньшей постоянной Хаббла слияния чёрных дыр «упакованы» плотнее, что усиливает общий фон
Практическая проверка метода
Даже без прямого обнаружения фона применение метода к текущим данным LIGO-Virgo-KAGRA позволило исключить крайне низкие значения скорости расширения и уточнить оценку постоянной Хаббла
Потенциал для решения ключевой проблемы
Метод даёт результат, попадающий в диапазон «напряжённости Хаббла», и с ростом чувствительности детекторов может помочь разрешить это фундаментальное космологическое противоречие
Text generated using AI
