Чёрные дыры «взвесили» скорость расширения Вселенной экспресс
Каждое слияние чёрных дыр рождает гравитационные волны — рябь в ткани Вселенной, — предсказанные Эйнштейном и впервые зафиксированные при ключевом вкладе Кипа Торна. Как удары в гигантский колокол, они несут информацию о массе: большинство столкновений группируется вокруг трёх значений — 10, 18 и 33 массы Солнца.
Расширение Вселенной, открытое Эдвином Хабблом, растягивает этот звон, понижая тона. Измерив сдвиг по 137 сигналам, учёные вычислили темп расширения: около 58 километров в секунду на каждые 3 миллиона световых лет (мегапарсек) — с точностью на 21% выше прежних методов. Главный сюрприз: чёрные дыры в 33 солнца когда-то были исключением, а теперь задают громкую ноту в оркестре. Чем больше слияний мы регистрируем, тем чище звучит вселенский камертон, и в будущем он, возможно, позволит расслышать даже шёпот тёмной энергии.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2601.03347v2
Gravitational wave spectral sirens can provide cosmological constraints by using the shape of the binary black hole (BBH) mass distribution (MD). However, the precision and accuracy of these constraints depends critically on the capturing all the MD features. In this work, we analyze 137 BBH events from the latest GWTC-4.0 with a novel data-driven semiparametric approach based on \textsc{Bspline} that adaptively places knots around the most informative structures in the MD, while keeping the dimensionality of the parameter space moderate. Our flexible models resolve three distinct peaks at $$\sim10$$, $$18$$, and $$33\,\mathrm{M}_\odot$$ and are statistically preferred over standard parametric models, with Bayes factors up to 226. Because these features are correlated with $$H_0$$, the semiparametric model yields, under different prior assumptions, 12%-21% improvement in the precision of $$H_0$$ relative to parametric models, providing $$H_0 = 57.8^{+21.9}_{-20.6}\,\mathrm{km/s/Mpc}$$ in the best case. Our results demonstrate that capturing the full complexity of the BBH mass distribution is essential for realizing the cosmological potential of spectral sirens as gravitational wave catalogs continue to grow.
Самый лёгкий пик — 10 солнечных масс — рождается при коллапсе обычной звезды. А чёрные дыры в 33 солнца считались раритетом, но теперь их находят всё чаще, и именно они задают мощную ноту в симфонии слияний.