Разработан новый метод определения скорости расширения Вселенной

Международный коллектив физиков из Иллинойсского и Чикагского университетов представил передовой метод определения постоянной Хаббла — ключевого показателя скорости расширения Вселенной — посредством анализа гравитационных волн.

Данный параметр является фундаментальным для понимания возраста и пространственных масштабов космоса. Традиционно ученые опираются на наблюдения за сверхновыми («стандартные свечи») и регистрацию слияний черных дыр («стандартные сирены»). Однако результаты этих подходов не совпадают, что привело к возникновению «напряжения Хаббла» — одной из наиболее серьезных проблем современной космологии.

В свежей публикации исследователи предложили использовать стохастический гравитационно-волновой фон — своеобразный «шум», создаваемый множеством далеких слияний черных дыр, которые пока недоступны для прямой фиксации детекторами LIGO-Virgo-KAGRA. Новая концепция получила название «стохастические сирены». Ее суть заключается в том, что при низких значениях постоянной Хаббла плотность событий и мощность фонового сигнала должны быть выше. Тот факт, что подобный фон пока не обнаружен, позволяет ученым исключить необоснованно низкие значения скорости расширения.

Авторы работы применили данный алгоритм к актуальным измерениям и доказали, что даже отсутствие регистрации фонового шума помогает сузить диапазон вероятных значений постоянной Хаббла. Сочетание «стохастических сирен» с классическим анализом одиночных гравитационно-волновых всплесков обеспечивает более высокую точность и приближает научное сообщество к разрешению парадокса «напряжения Хаббла».

С ростом чувствительности гравитационных обсерваторий предложенный метод позволит детально изучать динамику расширения Вселенной и уточнять ее базовые физические характеристики. Ожидается, что искомый фоновый сигнал будет зафиксирован в течение ближайших шести лет, что откроет принципиально новые горизонты в исследовании эволюции мироздания.

Источник: iXBT