Достижения науки и техники

Гравитационные линзы инструмент измерения размера Вселенной

Вычисление размера и возраста Вселенной
Вычисление размера и возраста Вселенной

Интересные идеи:  Американские ученые работающие с космическим телескопом Хаблл исследуют новую методику измерения размеров и возраста Вселенной при помощи гравитационных линз.

Астрономы из США и Европы воспользовались гравитационной линзой — расстоянием, где свет дважды искривляется темной материей — для получения новой оценки постоянной Хаббла, которая определяет размер и возраст нашей Вселенной. Статья с описанием выполненной работы появилась в мартовском выпуске Астрономического Журнала.

Постоянная Хаббла ранее была рассчитана с помощью космического телескопа Хаббл, наблюдением за сверхновыми звездами, а также измерения космического микроволнового фона — излучения, которое осталось после Большого Взрыва, по словам Криса Фассначта, доцента физики Калифорнийского университета Дэвиса. Новый метод дает возможность сделать независимую проверку двух других методов определения постоянной Хаббла.

Гравитационная линза является пространственным объектом, таким как галактика, которая окружена темной материей, которая оказывает гравитационное влияние (притяжение) на свет, проходящий через нее. Другие галактики из-за такого поведения линз, с нашей точки зрения кажутся искаженными. В случае объекта В1608+656 астрономы на Земле видят четыре искаженных изображения одного и того же объекта, который находится за ними. Это показано на фотографии.

Фассначт начал изучать объект В1608+656, когда еще был аспирантом десять лет назад. Из-за многочисленных рассредоточенных в космосе гравитационных линз только сейчас стали понятны результаты, полученные при помощи телескопа космической обсерватории Хаблл, их можно использовать для расчета постоянной Хаббла, по словам ученого.

Это работает примерно так. Два фотона света проходят через пространство галактики и одновременно проходят вокруг линзы, при этом их трасса искажается по разному гравитационным полем так, что они достигают Земли в разное время. На основании времени этой задержки можно вычислить расстояние всего маршрута, измерить размер линзы, а затем сделать вывод о постоянной Хаббла.

Изменение времени рассчитывается на основе изменений на фоновом объекте — например, когда он становится более ярким. Если время прохождения немного различаются, то и изображения фонового объекта будут различаться по яркости за наблюдаемый период.

Можно представить двух водителей, которые выехали из одного города в другой, но при этом следующих различными путями, один едет прямой дорогой, а другой в объезд, но с одинаковой скоростью. В конечный город они прибудут в разное время. Эта разница может использоваться для вычисления расстояния между городами.

Гравитационные линзы раньше никогда не использовались таким образом, говорит соавтор статьи Филипп Маршал из Института астрофизики элементарных частиц и космологии Калви, США. Сейчас несколько групп работают над совершенствованием методики с другими гравитационными линзами.


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *