Астрофизики из США предложили новый способ измерения постоянной Хаббла с помощью гравитационных волн

Астрономам давно известно, что Вселенная непрерывно увеличивается в размерах. Темп этого процесса характеризует постоянная Хаббла. Её значение определяют двумя основными способами. Первый связан с анализом космического микроволнового фонового излучения. Второй основан на «космической лестнице расстояний», где используют наблюдения переменных звёзд и сверхновых. Полученные результаты не совпадают, из-за чего возникла проблема, известная как «хаббловское напряжение».

Астрофизики из Университета Иллинойса и Чикагского университета предложили альтернативный подход для определения постоянной Хаббла. В основе метода лежит изучение гравитационных волн — колебаний пространства-времени, возникающих во время слияния массивных объектов, например чёрных дыр или нейтронных звёзд. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters.

Гравитационные волны впервые зарегистрировали в 2016 году с помощью обсерватории LIGO. Позднее коллаборация LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) зафиксировала более 300 подобных сигналов. Новая методика учитывает не отдельные события, а общий фон гравитационных волн, возникающий из-за большого числа космических столкновений, слишком слабых для прямого обнаружения.

Подход получил название «стохастическая стандартная сирена». Он позволяет оценивать скорость расширения Вселенной по частоте и плотности таких столкновений. Расчёты показали, что при более низких значениях постоянной Хаббла фиксируется большая плотность событий, усиливающая гравитационный фон. Это создаёт дополнительный способ проверки существующих измерений и уточнения значения постоянной Хаббла.

Исследователи считают, что повышение чувствительности детекторов LVK позволит обнаружить гравитационный фон примерно в течение шести лет. После этого новый метод даст возможность более точно определять скорость расширения Вселенной и анализировать её параметры до момента полного обнаружения сигнала.