Гравитационные волны и карты галактик измерили расширение Вселенной ⚡ экспресс
Впервые измерена постоянная Хаббла H0 из кросс-корреляции галактик и гравитационных волн методом Peak Sirens. Метод основан на поиске максимума трёхмерного углового кросс-спектра Cℓ(z, D_L) между красными смещениями галактик z и фотометрическими расстояниями гравитационно-волновых источников D_L. По двум событиям из каталога GWTC-3.0 и каталогу GLADE+ обнаружен пик корреляции с достоверностью 5,9σ; основной вклад (3,4σ) даёт GW190814. Совместный анализ с GW170817 (без привлечения известного красного смещения) даёт H0 = 67^{+18}_{-15} км с^{-1} Мпк^{-1} и первое наблюдательное ограничение на параметр смещения гравитационно-волновых источников b_gw < 4.3 на уровне 95% доверительного интервала. Результаты закладывают основу для новых космологических ограничений данным методом.
Вселенная расширяется, и каждое скопление галактик участвует в грандиозном танце. Темп этого танца задаёт постоянная Хаббла, которую впервые измерил Эдвин Хаббл почти век назад. Уточнить число сложно, ведь нужна линейка на миллиарды световых лет.
Теперь в ход пошли «космические барабаны» — гравитационные волны, которые сотрясают пространство при столкновении мёртвых звёзд. Они несут отпечаток расстояния без помощи света. Сопоставив громкость двух таких сигналов с картами миллионов галактик, учёные уловили момент, где танец и ритм сходятся. Этот пик корреляции с уверенностью 5,9 сигма дал скорость расширения: 67 километров в секунду на мегапарсек (галактика за 3 млн световых лет убегает от нас с такой скоростью).
Удивительно, что метод сработал, даже когда точное положение одной из галактик оставалось неизвестным. Всего два замера открыли путь к независимой космической линейке будущего.
🎯 В астрономии расстояния определяют по объектам известной яркости — их называют «стандартными свечами». Гравитационные волны работают иначе: их громкость прямо говорит о дистанции. Поэтому такие источники прозвали «стандартными сиренами» — космический звук, который сам сообщает, насколько он далеко.