Новый расчёт постоянной Хаббла: 73,23 (км/с)/Мпк
Когда астрофизик Эдвин Хаббл почти сто лет назад определил, что Вселенная равномерно расширяется во всех направлениях, это открытие стало настоящим сюрпризом. Потом, в середине 1990-х, выяснилась ещё одна неожиданная вещь: оказывается, Вселенная расширяется всё быстрее, то есть с ускорением. Причиной этого посчитали отталкивающие свойства вещества, названного «тёмной энергией».
Теперь c помощью космического телескопа Хаббла астрофизики НАСА определили, что Вселенная расширяется быстрее, чем ожидалось. Как трактовать это открытие, пока неясно, но постоянную Хаббла придётся пересмотреть.
«Это неожиданное открытие может оказаться важным ключом к пониманию того, что из себя представляет 95% массы Вселенной, которая не излучает свет, в том числе тёмная энергия, тёмная материя и тёмное излучение (dark radiation)», — пояснил ведущий автор исследования и нобелевский лауреат Адам Рисс (Adam Riess) из Института исследований космоса с помощью космического телескопа и университета Джонса Хопкинса.
Так называемое «тёмное излучение», о котором говорит нобелевский лауреат, — вероятно, одна из гипотетических форм тёмной энергии.
Учёные предлагают несколько объяснений происходящему. Возможно, тёмная энергия расталкивает галактики сильнее, чем ожидалось. Или ранний космос может содержать новый тип элементарных частиц, именуемых «тёмным излучением» (dark radiation), то есть в формулу расширения Вселенной после Большого взрыва следует добавить больше энергии от тёмной радиации.
Третий вариант — что тёмная материя, невидимая форма материи, которая составляет большую часть массы нашей Вселенной, обладает некими странными, неожиданными характеристиками. В конце концов, теория гравитации Эйнштейна может быть неполной.
Адам Рисс с коллегами разработали новую технику оценки скорости расширения Вселенной в 2005 году. Инновационная техника позволяет лучше определить расстояние до дальних галактик.
Метод состоит из трёх шагов, которые показаны на схеме. Он предусматривает поиск галактик со сверхновыми типа Ia и звёздами цефеидами. Цифеиды пульсируют в точной зависимости от своей инстинной светимости, что можно сравнить с их видимой светимостью для точной оценки расстояния. Сверхновые класса типа Ia, в свою очередь, образуются в результате взрывов белых карликов и достаточно ярки для наблюдения с относительно большого расстояния.
За десять лет учёные измерили примерно 2400 цефеид в 19 галактиках, оценили их видимую яркость, точно измерили истинную яркость и рассчитали расстояние примерно до 300 сверхновых типа Iа в дальних галактиках.
До настоящего времени наиболее надёжная оценка постоянной Хаббла составляла 67,80 ± 0,77 (км/с)/Мпк, то есть в современную эпоху две галактики, разделённые расстоянием в 1 мегапарсек, в среднем разлетаются со скоростью ~68 км/с.
Согласно новым измерениям, постоянная Хаббла составляет 73,2 (км/с)/Мпк, то есть две галактики, разделённые расстоянием в 1 мегапарсек, в среднем разлетаются со скоростью ~73 км/с.
Предложенный способ более точный, чем предыдущие методы: скорость расширения определяется с погрешностью 2,4%. Но даже с учётом этой погрешности новая постоянная Хаббла существенно больше, чем старая.
Результаты десятилетнего исследования будут опубликованы в ближайшем номере The Astrophysical Journal.
Расчёт истинного значения постоянной Хаббла — непростая задача. Например, анализ послесвечения от Большого взрыва, проведённый аппаратом Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) и результаты наблюдений спутниковой миссией Planck Европейского космического агентства дали противоположные результаты: по предсказанной траектории, скорость расширения Вселенной сейчас должна быть на 5% и 9% меньше, чем полученное значение постоянной Хаббла.
Дальнейшие исследования помогут внести ясность и измерить скорость удаления галактик более точно в разные периоды времени.
«Мы настолько мало знаем о тёмных частях Вселенной, что очень важно измерить, с какой силой они притягивались и отталкивались на протяжении космической истории», — сказал Лукас Макри (Lucas Macri), один из авторов научной работы.
До запуска телескопа Хаббла оценки скорости расширения Вселенной отличались на два порядка. Измерения в конце 1990-х помогли уменьшить погрешность до 10%. Сейчас учёные из группы Supernova H0 for the Equation of State (SH0ES) работают над новыми методами расчёта, которые снизят погрешность до 1%.
Комментарии (67)
roboter
03.06.2016 16:09+9нужно торопиться с космической экспансией, скоро мы не сможем долететь до соседней галактики даже со скоростью света.
DoNotPanic
03.06.2016 16:14Ничего страшного, Галактика Андромеды уже торопится к нам на встречу со скоростью 100 — 140 км/c, если верить Википедии. Надеюсь, успеет, так что нам даже и лететь самостоятельно никуда не понадобится.
Saffron
03.06.2016 16:16ну а потом и атомы перестанут удерживать друг друга, уйдя за горизонт событий.
Anarions
03.06.2016 16:23+3Скорее всего «вселенная» станет такой, какой её представляли до открытия других галактик — наша группа галактик объеденится в одну, а все остальные — улетят из зоны видимости.
bertmsk
03.06.2016 16:40«расширение вселенной» это несколько более сложный процесс, чем просто «разлет галактик». Не галактики друг от друга летят от чьего-то пинка, а расширяется пространство, которое и провоцирует этот разлет. Иначе говоря группа галактик разлетится, сами галактики распадутся на солнечные системы, системы развалятся на составляющие звезды и планеты. И в конечном итоге будет распад всей материи
Этот процесс называется «Большой Разрыв»Anarions
03.06.2016 17:36Это лишь один из возможных вариантов развития событий. Пока 100%-й уверенности в том что всё будет именно так — нет. Возможно гравитация удержит локальные группы галактик и более мелкие объекты вместе.
HappyLynx
03.06.2016 17:45Если постоянная Хаббла действительно растет с пределом на бесконечности, то не удержит. Т.е. удержит, но лишь на некоторое конечное время.
Foolleren
03.06.2016 19:16А может это просто с уменьшением плотности, время ускоряется и кажется, что имеет место ускорение, когда на самом деле расширение замедляется?
Duny
03.06.2016 17:37+1Справедливость гипотезы Большого Разрыва зависит от отношения давления тёмной энергии к её плотности. Большой Разрыв случится, если отношение меньше -1. В настоящий момент нет точных данных о том, что значение отношения < -1. Если гипотеза окажется не верна, то гравитационно связанные системы не распадутся.
nathanael
05.06.2016 14:02Больше напоминает не взрыв а губку.
И думаю подобное расширение пространства (это ведь само по себе удивительно) не способно преодолеть гравитацию солнца и земля от солнца оторвана не будет, а вот расстояние между галактиками вполне может стать больше.
«Большой взрыв» вводит в заблуждение и не даёт простым людям даже отдалённое представление о реальной картине вселенной.HappyLynx
05.06.2016 22:19Суть в том, что это расширение, предположительно, ускоряется. Т.е., грубо говоря, сегодня в миллионе километров каждую секунду появляется дополнительный метр, а через миллиард лет уже два, а позже — три. Следовательно, в каждый момент времени есть некоторое расстояние L, в котором за 1 секунду появляется ~ 300 000 000 метров (т.е. разнесенные на L объекты убегают друг от друга на световой скорости), и это L обратно пропорционально скорости расширения пространства. То есть в будущем наступит момент, когда L станет меньше радиуса орбиты Земли (если она еще будет к тому моменту существовать), и Солнце убежит на сверхсветовой скорости от нее. И так как L в пределе стремиться к нулю, то не важно, насколько локально сильны удерживающие что-либо рядом силы, все равно когда-то наступит такой момент, что L станет меньше расстояния между ними, и они разбегутся.
Here_and_Now
05.06.2016 23:03У вас в теории бесконечность вылезла. Значит что-то не так)
Mad__Max
05.06.2016 23:57В теории относительности тоже бесконечности вылезают в определенных моментах. Это не значит, что теория плохая/не правильная или ее нельзя использовать. А только намек (жирный), что она все еще не полная/абсолютная и нужно будет когда-то о более всеобъемлющую теорию разрабатывать.
DrSavinkov
06.06.2016 02:38Но тут неточность в том, что автор предыдущих в ветке постов ошибается в одном важном моменте. И момент заключается в том, что темная материя прикладывает «силу» к объектам. Которая компенсируется силой гравитационного/магнитного и т.п. взаимодействия. Так что Солнце от Земли не улетит, атомы не развалятся в излучение и местное скопление никуда не денется. А вот объекты, столь далёкие от нас, что никакое взаимодействие с ними не может перебить влияние тёмной материи — они да, убегут в далёкие дали.
Mad__Max
07.06.2016 01:28Он просто описал один из вариантов Темной энергии, где ее давление со временем растет (а не постоянно как во времени так и в пространстве). Это один из возможных и рассматриваемых 3х случаев: давление растет, постоянно, снижается. См. Уравнение состояния (космология)
Если оно действительно растет, будет описанный сценарий, где не только далекие галактики убегают за горизонт, но со временем дойдет и до разбегания звезд внутри галактик, а потом и разрушения материальных объектов.
Ни один из этих вариантов полностью надежно исключить пока нельзя, но экспериментальные данные пока говорят в пользу постоянного давления и плотности темной энергии не меняющейся со временем, поэтому пока она считается основной/базовой.
Mad__Max
06.06.2016 00:07Сейчас основное предположение, что НЕ ускоряется. Точнее ускоряется только по масштабу расстояния, но не по времени.
Т.е. объект на расстоянии в 10 млн. парсек убегает в 10 раз быстрее, чем объект находящийся в 1 млн. парсек — т.к. кол-во "нового пространства" образующегося между объектами пропорционально его текущему количеству между ними. Но через миллиард лет по времени, объект находящийся на расстоянии в 10 млн. парсек будет убегать с такой же скоростью как сейчас — просто при прочих равных, он через 1 млрд. лет окажется на гораздо большем расстоянии чем изначальные 10 млн. парсек и за счет этого будет удаляться быстрее.
Это еще строго не доказано, но это основная рабочая гипотеза, в которую пока укладываются все экспериментальные данные.
О том, что темпы расширения растут не только с расстоянием, но и со временем — это альтернативная менее вероятная гипотеза, ведущая к примерно описанному сценарию называемому "Большой разрыв". Есть еще и 3я, где темпы расширения постепенно замедляются и когда-нибудь расширение сменится сжатием из-за действия гравитации.
Loshadkin
03.06.2016 16:47А сколько всего интересного уже улетело, пока мы щелкали клювами/ложноножками?
Mistx
03.06.2016 17:17+1Ну что вы, никто не будет летать со скоростью света — это слишком медленно для космической экспансии…
SHOL
05.06.2016 16:58Распространенное заблуждение… Как может быть медленной максимальная скорость нашего мира? Нет физических законов, запрещающих слетать в галактику Андромеды, например, и обратно, потратив всего пару часов собственного времени, и при этом даже не достигать скорости света…
themtrx
05.06.2016 01:01+1Не переживайте, к этому моменту
закончится Кали-югамы научимся манипулировать Вселенными и законами физики в них.
Fedorkov
03.06.2016 16:38+15Кто-то следит за курсом нефти и доллара, кто-то — за политическими рейтингами; а я слежу за курсом постоянной Хаббла.
ComputerPers
06.06.2016 09:16+1Пока растет :-)
impetus
03.06.2016 16:53+7напомню «утиную иллюстрацию»
с выпиленной статьи
(как понял что-то с копирайтами, искал в гугле «утята в расширяющейся вселенной» — первая же ссыль на сохабр)
sarytchev
03.06.2016 17:11-20Также как эти утром мы говорили. Кто-то предположил, что «творение это… Было нечто». Кто это говорил?
Преданный: Большой взрыв.
Шрила Прабхупада: Большой взрыв. «Большой взрыв», — что это значит?
Преданный: Шум или взрыв.
Шрила Прабхупада: Взрыв. Итак, у людей нет мозгов, чтобы спросить, «Как произошёл этот взрыв?». Когда происходит взрыв бомбы, сразу полиция спрашивает, «Кто подложил эту бомбу? Как это произошло»? Но эти негодяи… Один учёный говорит, «Сначала был взрыв». Но никто не спросит, «Как произошёл взрыв?». Потому что все они шудры. У них нет мозгов. Негодяй учёный говорит, «Был взрыв», и он принимает. И всё. Вот что происходит.
Поэтому в настоящее время, Кали-юга, очень трудно стать идеально осознавшей душой или обладать сознанием Кришны. Есть два метода. Один метод это добровольно оставить всё нежелательное. Это один метод. Также как делает Махарадж Юдхиштхира. Он является императором, самым богатым. Его положение самое высокое. Не было никаких материальных проблем, но тем не менее, он добровольно это оставляет. Это цивилизация. Не привязаться к этому, «О, у меня эта империя. У меня есть мои хорошие братья, хорошая жена, хорошие дети, хорошее влияние, хорошая одежда, хорошая еда, все хорошее. Зачем мне это оставлять?». Теперь даже обычный пост, также как избираемый пост, скажем на 5 лет или три года, тем не менее, он привязывается к нему. Президент, ваш президент, он знает, что «Через три года этому придёт конец. Итак, люди протестуют. Зачем мне...? Давайте я оставлю это». Нет. Он настолько привязан к положению, что он не может его оставить, даже на 2 года или 3 года или на один день. И здесь вы можете сравнить, Махарадж Юдхиштхира, император всего мира, и такое богатство… Я думаю, что есть ли у какого-то исполнительного управляющего любого государства такие браслеты или украшения или драгоценности? Нет. Это невозможно. Но он оставляет всё. Он передал царство своему внуку, внуку Кришны и других. И теперь он становится полностью, нир, никакой собственности. Никакого имущества. Почему?themtrx
05.06.2016 01:09+1Вы позорите весь смысл индуизма. Вы — сумасшедший фанатик, который верит в перерождения и прочую чушь, не понимая, что так люди древности просто описывали Вселенную — сродни современным физикам, только вместо формул — абстракции и сказки. Кали-юга — четвёртая эпоха жизни на Земле — это лишь эпоха видов, которые умеют в абстракцию (читай интеллектуальных видов, читай могут представить 3D-кубик и покрутить его в уме). До Кали-юги была Двапара-юга — третья эпоха, в которую виды характеризовались «социальностью» — они взаимодействовали между собой. Вторая эпоха — Трета-юга — эпоха многоклеточности и первая — Сатья-юга — эпоха первичного РНК-супа (или чего там), просто метаболизм, рождение и гибель.
К чему это я — нужно быть упоротым или троллем, чтобы верить или делать вид, что веришь в колёса Сансары, творца, Брахм и прочую чушь, но достаточно взглянуть на Веды (и другие тексты тех веков) без призмы религиозной шизофрении, чтобы понять — просто люди тогда оперировали другими терминами, потому и описывали всё ими.
Tertium
05.06.2016 14:02+2вот почему gt так долго не давали права голоса ридонли. если сюда школота и мракобесы с ютуба набегут, снова запретят. не хотелось бы.
vanyatwo
03.06.2016 18:39-1Постоянная Хаббла не является постоянной в том виде, в котором мы привыкли обозначать константы.
Ее «постоянность» в том, что она равна для всех объектов во вселенной в один момент измерения.
Суть новости в том, что улучшили точность измерений. А преподносится всё так, что она была 68, стала 73… так она и через пару лет будет больше. Это даже для тебя дно, Ализар.Anarions
03.06.2016 18:55+3Да вроде нет, ни на каплю такого ощущения от статьи не возникло. Просто что «считали что была меньше — измерили точнее, оказалась больше»
vanyatwo
03.06.2016 18:58-2Да она постоянно увеличивается! Ее суть в том, что она одинакова для всех объектов во вселенной в момент измерения, но сама ее величина не постоянна! Вы только доказали, что статья вводит людей в заблуждение. Научпоп блин. Желтуха это, а не статья.
Anarions
03.06.2016 19:05+3Ощущение что вы мой комментарий не прочитали, да и статью — тоже. Да, она постоянно увеличивается, но навряд ли на измеримое значение за время существования человечества. Другое дело что её значение смогли измерить гораздо более точно, и это значение оказалось несколько больше предыдущих измерений и ожидавшегося теоретически.
sarytchev
03.06.2016 19:25-20да нет просто поражает пафос большинства создателей статей и так называемых «хабровчан».
90% статей на Хабре дублированы, не понимаю к чему они так понтуются
все статьи на хабре почти повтор старой инфы, какая нах разница на сколько мм изменилась вселенная или насколько энергоэффективнее стали датацентры в мире. Если банально людям похуй друг на друга, они даже не могут ответить на вопрос для чего они живут. Для чего эту землю топчут. Как бля сделать счастливее своего сослуживца по работе. Или сейчас уже в норме такой уровень нечеловеческого похуизма. Уровень ИТ в мире ебанистически вырос, но а счастья стало ли его больше. Скоро дети будут вместо мама + папа=любовь, писать мама ADD папа -)
Нету счаться в вашем хабре и в ваших статьях.
И сами вы понтуетесь только потому что, не фига не понимаете зачем все это.
Ваше незнание — это «источник» вашего счастья.
Удачи.
Сами мудаки.
alek0585
04.06.2016 12:34+1var user = world.getSite('habrahabr').getUserByNick('sarytchev');
var place = world.getCityOfUser(user).get('funnyFarm').first()
user.moveTo(place).setTime(world.times.forever);
arheops
03.06.2016 19:37+2Не совсем так. Новое измерение не вписывается в предыдущий доверительный интервал 67,80 ± 0,77 значит максимум 68.57, даже не 70. Что это значит — никто не знает. Может быть фундаментальная ошибка в первом или втором методе измерения.
0x131315
03.06.2016 23:35Если она за 10 лет увеличилась с 68 до 73км/с, то всего через 600 000 лет, а скорее всего существенно раньше, горизонт событий сожмется до 1МПк, т.е. мы ослепнем, галактики дальше 1МПк уйдут для нас в сверхсветовой прыжок…
mediakotm
03.06.2016 23:24+1Край вселенной состоит из сингулярности и всё к ней летит. Может так?
DrSavinkov
04.06.2016 00:39Примерно так и работает диффузия жидкости с границей типа Дирихле в первом приближении…
Atomov
04.06.2016 12:34Не очень понятно как учёным удаётся измерить скорость расширения вселенной, если информация о её дальних уголках поступает к нам с задержкой, пропорциональной расстоянию. То есть да, сейчас мы наблюдаем скорость какой то далёкой звезды, но эту скорость она имела очень очень давно, а сейчас её скорость совсем другая, и узнать мы её не можем также, как не можем предугадать будущее.
black_semargl
04.06.2016 21:21Насколько я понимаю — раз говорится о цефеидах — то их разглядели всё-таки в относительно близких галактиках, от которых свет летит миллионы лет а не миллиарды.
За этот период никаких существенных изменений не произошло.
Artemff
05.06.2016 14:02Тоже об этом думаю. Нужно читать, только не знаю где. И желательно на русском.
vedenin1980
05.06.2016 15:27>> Не очень понятно как учёным удаётся измерить скорость расширения вселенной,
Есть ряд типов звезд яркость которых мы можем предсказать с достаточной большой точностью, соответственно с помощью красного смещения можно вычислить скорость движения этих звезд от нас, просто по отличию спектра их света от расчетного.
Atomov
05.06.2016 18:58После прочтения статьи решил поискать лекции на эту тему. Данная показалась очень интересной и открывающей некоторые непонятности в этой теме.
https://www.youtube.com/watch?v=XydTajr0eYQ&list=FLRJzpOg8J87nfdbAyi_TbbA&index=3
RasselFast
04.06.2016 23:15Подсказывает логика, что если верна взрыва большого теория, и расширяется вселенная, то делать должна это с заданного ускорения начального, от центра взрыва большого.
Foolleren
04.06.2016 23:51+1Выше комментарий с уточками, большой взрыв это не результат реакции в тротиловой шашке, это расширение самого пространства.
RasselFast
05.06.2016 13:04-1Если опираться на пример с уточками, то уточки при расширении пространства тоже расширяются. А это означает что для уточек вообще не имеет значения расширяется пространство или сжимается — нет никакого горизонта событий. Только сторонний наблюдатель вне системы может что-то обнаружить. Более того, пространство теоретически можно скомкать, растянуть, сжать, скрутить — для внутренних обитателей все по прежнему будет ровно.
Mad__Max
05.06.2016 13:38+2Сами уточки не расширяются. Потому что электромагнитные и ядерные силы удерживающие атомы их тела вместе, намного порядков сильнее чем этот эффект на их масштабе существования. И эти силы поддерживают все расстояния в связанных системах на постоянном уровне. Проявляется он только на не связанных или слишком слабо связанных.
По прямой аналогии с рисунком — поток воды омывает тело, не растягивая и не разрывая его, но сдвигая в пространстве и увеличивая расстояния до соседей при прочих равных. Если собственная скорость движения меньше скорости потока воды = расширения пространства.
semmaxim
06.06.2016 08:51Представьте, что наша вселенная двумерна. И она — это поверхность воздушного щарика. Шарик надувают. Где у поверхности будет центр? Вселенная расширяется сразу везде и у неё отсутствует центр.
HappyLynx
06.06.2016 10:22Ну, вообще говоря, центр есть, просто он зависит от положения наблюдателя и всегда находится в точке наблюдения. Т.е. вы являетесь вполне себе геометрическим центром вселенной, и я являюсь, и любой, кто решит рассчитать центр, определит, что он в этом самом центре и находится. Это связано с релятивистскими эффектами.
Более подробно я это всё расписал в следующем комментарии:
https://geektimes.ru/company/vertdider/blog/274154/#comment_9170398Duny
06.06.2016 10:38То, про что Вы говорите, называется сферой Хаббла (или объемом Хаббла). Действительно, у каждого наблюдателя свой объем Хаббла, но объем Хаббла — это не вся Вселенная. Для Вселенной в целом невозможно определить центр.
Xandrmoro
[оффтоп]
> Новый расчёт постоянной Хаббла
Прочитал как «постоянная Хабра»
[/оффтоп]