Слияния нейтронных звезд помогли измерить расширение Вселенной

Астрономы продемонстрировали, как сочетание гравитационно-волновых и радионаблюдений может превратить слияния пар нейтронных звезд в "линейку".

В начале прошлого века астрономы, измеряя спектры далеких сверхновых звезд, выяснили, что Вселенная расширяется. Затем, в 1990-х они установили, что этот процесс происходит с ускорением. Описать его удалось с помощью так называемой модели Лямбда-CDM, которая постулирует существование темной материи и темной энергии. Однако имеющиеся методы измерения скорости расширения Вселенной дают иногда противоречивые результаты.

Для решения этой проблемы и нахождения более точной скорости расширения Вселенной ученые из Национальной радиоастрономической обсерватории и Калифорнийского технологического университета предложили новый способ оценки этой величины, используя гравитационно-волновые сигналы от слияния нейтронных звезд.

Новая техника аналогична той, что используется при оценке, основанной на измерении яркости взрывов сверхновых. Считается, что при взрывах сверхновых типа Ia измерение яркости, если смотреть с Земли, показывает расстояние до этого объекта.

Измерение доплеровского сдвига света от основной галактики сверхновой указывает на скорость, с которой галактика удаляется от Земли. Скорость, поделенная на расстояние, дает ускорение, с которым расширяется Вселенная. Чтобы получить точную цифру, нужно провести множество таких измерений на разных расстояниях.

В своей работе ученые использовали данные, полученные при наблюдении слияния нейтронных звезд, обнаруженного в 2017 году. С помощью компьютерного моделирования они смогли измерить величину гравитационно-волнового сигнала и по его уровню определить примерное расстояние до объекта. Однако, по словам астрономов, им потребуется еще как минимум 15 таких наблюдений, чтобы получить точную оценку ускорения расширения Вселенной.