Команда астрофизиков представила результаты первого в своем роде исследования по вычислению постоянной Хаббла, объединив данные о слабом гравитационном линзировании, распределении галактических скоплений и гравитационных волнах. Работа базируется на уникальном синтезе материалов обзора Dark Energy Survey (DES) и каталога гравитационно-волновых всплесков, зафиксированных сетью детекторов LIGO-Virgo-KAGRA (LVK).
Уточнение значения постоянной Хаббла, которая определяет темпы расширения Вселенной, остается одной из наиболее острых дискуссионных тем в современной космологии. Проблема заключается в существенном расхождении данных, полученных при изучении реликтового излучения и при анализе сверхновых. Предложенный учеными метод дает независимую оценку, позволяя обойти классическую систему «космических лестниц расстояний».
В основе методики лежит сопоставление корреляций искажения форм галактик и их пространственной концентрации с анализом «стандартных сирен» — процессов слияния компактных объектов, расстояние до которых вычисляется напрямую по структуре гравитационного сигнала. Исследователи проанализировали 141 «стандартную сирену», включая знаковое событие GW170817. Для последнего, единственного имеющего зафиксированное электромагнитное послесвечение, были дополнительно учтены данные о красном смещении родительской галактики и геометрии релятивистского джета.
Итоговое значение постоянной Хаббла составило H0 = 67,9 (+4,4/–4,3) км/с·Мпк с погрешностью 6,4%. Это демонстрирует преимущество комплексного подхода: точность при использовании только «стандартных сирен» составляет около 7%, а при анализе исключительно структуры распределения галактик — порядка 17%. Интеграция данных также позволила на 22% сузить рамки неопределенности в оценке доли материи во Вселенной в рамках проекта DES.
Авторы исследования акцентируют внимание на том, что параметры наклона джета события GW170817 критически важны для точности: их исключение ухудшает достоверность измерений почти до 10%. Примечательно, что выводы, сделанные на основе гравитационных волн и анализа крупномасштабной структуры космоса, хорошо согласуются между собой — статистическое различие составило всего 0,78σ.
Проблема постоянной Хаббла сохраняет свою актуальность из-за противоречий в измерениях параметров ранней и поздней Вселенной. Достигнутый уровень точности сопоставим с результатами традиционных методов и подтверждает, что «стандартные сирены» станут ключевым инструментом космологии по мере расширения базы наблюдений. Кроме того, включение в анализ слабого линзирования помогло существенно скорректировать представления о массовой доле вещества в мироздании.
Источник: iXBT
