Ученые выяснили, могут ли гравитационные волны рассказать о скорости расширения Вселенной

Астрономы направили телескопы на определенные звезды и другие космические источники, чтобы измерить их расстояние от Земли и скорость их отдаления. Эти два параметра необходимы для оценки константы Хаббла, единицы измерения, что описывает скорость расширения Вселенной.


Результаты исследования, по мнению ученых, могут пролить свет на происхождение Вселенной, а также рассказать, будет ли космос расширяться бесконечно или в конечном итоге разрушится.

Эксперты из Массачусетского технологического института и Гарвардского университета предложили более точный независимый способ измерения константы Хаббла. Специалисты намерены использовать гравитационные волны, излучаемые относительно редкими системами: черной дырой-нейтронной звездой, очень энергичным соединением спиральной черной дыры и нейтронная звезда. По мере того, как эти объекты кружатся вокруг друг друга, они должны создавать сотрясающие пространство гравитационные волны и вспышку света при конечном столкновении.

В статье, опубликованной 12 июля в журнале «Physical Review Letters», исследователи сообщают, что вспышка света даст ученым оценку скорости системы или скорость ее отдаления от Земли. Испускаемые гравитационные волны должны обеспечивать независимое и точное измерение расстояния. Несмотря на то, что бинарные соединения черной дыры и нейтронной звезды невероятно редки, исследователи подсчитали, что некоторые из них должны давать наиболее точное значение константы Хаббла и скорости расширяющейся Вселенной.

«Черные дыры-нейтронные звезды – это очень сложные системы, о которых мы знаем очень мало», – говорит Сальваторе Витале, доцент физики Массачусетского технологического института и ведущий автор статьи. Ученый работает в соавторстве с Хсин-Юй Ченом из Гарварда.

«До сих пор люди фокусировались на бинарных нейтронных звездах как на способе измерения константы Хаббла с гравитационными волнами, – говорит Витале. – Мы показали, что есть еще один тип источника гравитационной волны, который до сих пор не широко использовали: вращаются вместе черные дыры и нейтронные звезды. LIGO, или Лазерный интерферометр Гравитационно-волновой обсерватории, начнет принимать данные снова в январе 2019 года. Он станет намного чувствительнее, поэтому мы сможем наблюдать все более отдаленные объекты. LIGO должен увидеть по крайней мере одну двойную черную дыру-нейтронную звезду, что поможет разрешить существующую напряженность в измерении константы Хаббла, надеюсь, в ближайшие несколько лет».