Всесвіт

Гравітаційна лінза допоможе виміряти швидкість розширення Всесвіту

Розрахунки показують, що спалахи від далекої наднової прийдуть до нас з різницею понад 20 років, і ця рекордно довга затримка дозволить уточнити значення постійного Хаббла.

Гравітаційна лінза на знімку Hubble / ©ESA, Hubble & NASA, A. Newman, M. Akhshik, K. Whitaker

Наднова AT 2016 року вибухнула близько десяти мільярдів років тому, і у 2016 році космічний телескоп Hubble зафіксував її спалах в галактиці MRG-M0138, в сузір’ї Кита. Точніше кажучи, три спалахи: на шляху від наднової до нас лежить масивне скупчення галактик MACSJ0138.0-2155, і його тяжіння впливає на траєкторії фотонів. В результаті зображення спотворюється і дробиться — цей ефект називається гравітаційним лінзуванням, він передбачається загальною теорією відносності та нерідко спостерігається на небі.

Фотони, які утворюють окремі плями лінзованої картинки, проходять різними траєкторіями. Іноді довжина їх шляхів різниться досить сильно для того, щоб спалахи від одного і того ж джерела з’являлися в різний час. Наприклад, для першої гравітаційної лінзи, виявленої в 1979 році, тимчасова затримка склала 1,1 року. Але для наднової AT 2016 вона може виявитися рекордною — більш як 20 років. Про це розповідається в новій статті, опублікованій в журналі Nature Astronomy.

Стівен Родні (Steven Rodney) з Університету Південної Кароліни спільно з колегами з європейських вузів провів розрахунки гравітаційного впливу MACSJ0138.0-2155 на розташовану позаду нього наднову. Робота показала, що четвертий спалах гравітаційної лінзи повинна з’явитися близько 2037 року, коли світло від неї досягне нас. А близько 2042-го виникне і п’ята, найслабша пляма, яка, можливо, буде зовсім невиразною.

До цього часу сам телескоп Hubble закінчить своє існування, тому вчені дали надновій неформальну назву SN Requiem. Різниця в часі між спалахами її гравітаційної лінзи може стати важливим показником швидкості розширення Всесвіту. Затримка така велика, що її точне значення дозволить розрахувати дистанцію до далекої галактики MRG-M0138, де виникла наднова, і швидкість її тікання.

Нагадаємо, швидкість розширення Всесвіту описується сталою Хаббла. Вона пов’язує відстань до об’єкта зі швидкістю його видалення. Тим часом значення сталої досі в точності не визначено і, за різними оцінками, коливається від 67 до 74 кілометрів в секунду на мегапарсек дистанції. Залежно від цього може помітно змінюватися і наш погляд на Всесвіт. Так, виходячи з найбільш надійних значень сталої Хаббла вік нашого світу оцінюють в 13,8 мільярда років. Однак, якщо константа ближче до 74, то Всесвіт приблизно на мільярд років молодше.

Натхнення: naked-science.ru


Підписуйтеся на нас в Гугл Новини, а також читайте в Телеграм і Фейсбук


comments powered by HyperComments
Back to top button
comments powered by HyperComments