То, что Вселенная расширяется, известно давно. Но с какой именно скоростью - вопрос пока открытый. Астрономы используют два основных подхода. Первый опирается на наблюдение сверхновых и других ярких объектов в далеких галактиках. Второй изучает реликтовое излучение, оставшееся от ранней Вселенной. Значения не сходятся. Это расхождение называют "напряжением Хаббла".
Изображение: scitechdaily.com
Группа исследователей из Иллинойзского и Чикагского университетов (США) предложила третий независимый способ. Они используют гравитационные волны - это "рябь" пространства-времени, которую порождают столкновения черных дыр. Детекторы LIGO и Virgo уже ловят такие события.
Проблема в том, что для измерения скорости расширения нужно знать не только расстояние до источника, но и скорость его удаления. Обычно для этого требуются оптические наблюдения галактики, где произошло слияние. Но авторы пошли несколько другим путем.
Вместо того чтобы изучать только мощные столкновения чёрных дыр, которые детекторы видят четко, ученые обратили внимание на общий шум от множества слабых слияний. Таких событий происходит очень много, но по отдельности их не разглядеть. Все вместе они создают постоянный фоновый гул во Вселенной.
Громкость этого гула напрямую связана с тем, как быстро расширяется космос. Если расширение идет медленно, доступная нам часть Вселенной оказывается меньше. Тогда черные дыры располагаются ближе друг к другу, и фоновый шум становится сильнее. Если бы расширение было очень медленным, детекторы уже сейчас должны были бы ловить относительно мощный сигнал. Но они его пока не видят. Значит, слишком медленные варианты расширения можно на данный момент исключить.
Правда, сейчас детекторы еще не чувствительны настолько, чтобы уверенно ловить фоновый шум от всех слияний во Вселенной. Но через пять-шесть лет ожидается получить возможность прямого обнаружения. А пока верхние пределы интенсивности фона позволяют сужать диапазон возможных значений.
Работу приняли к публикации в Physical Review Letters. Если метод подтвердится, это даст астрофизикам новый инструмент для изучения космоса, не зависящий ни от сверхновых, ни от реликтового излучения.
