Гравитационные волны помогут определить, насколько быстро расширяется Вселенная

Наша Вселенная непрерывно расширяется, и это расширение происходит с ускорением, выяснили исследователи в 20-м веке. Звезды и галактики в ней «разбегаются», подобно тому как удаляются друг от друга изюмины в поднимающемся тесте. Количественной мерой скорости этого расширения пространства является константа, называемая постоянной Хаббла. Для оценки этой константы используется несколько независимых методов, и эти методы до сих пор давали довольно противоречивые результаты. Знание константы Хаббла поможет определить дальнейшую судьбу Вселенной – будет ли она продолжать расширяться, или же коллапсирует в конечном счете в сингулярность.

Один из методов оценки постоянной Хаббла основан на изучении гравитационных волн, излучаемых системой из двух сталкивающихся нейтронных звезд. Недостатком этого метода является то, что получаемая в результате его применения оценка сильно зависит от расстояния до пары сталкивающихся нейтронных звезд, которое не всегда может быть определено с достаточной точностью. В новом исследовании астрономы из Массачусетского технологического института и Гарвардского университета, оба научных учреждения США, во главе с профессором Массачусетского технологического института Сальваторе Витале (Salvatore Vitale) предлагают новый метод оценки постоянной Хаббла, отличающийся от описанной выше техники тем, что в качестве источника гравитационных волн используется не система из двух нейтронных звезд, а более редкая система, включающая нейтронную звезду и черную дыру. Согласно авторам, относительная редкость таких двойных систем (они могут встречаться во Вселенной в 50 раз реже, чем системы из двух нейтронных звезд) компенсируется возможностью более точного измерения расстояния до них, что, в свою очередь, позволяет провести более точную оценку константы Хаббла.

Как указывают авторы работы, опробовать этот новый метод можно будет уже в 2019 г., когда стартует новая кампания по сбору данных при помощи гравитационно-волновой обсерватории LIGO.

Работа опубликована в журнале Physical Review Letters.

Источник