Чёрные дыры как космический камертон: новый взгляд на скорость расширения Вселенной экспресс

Оригинал: "Mind the peak: improving cosmological constraints from GWTC-4.0 spectral sirens using semiparametric mass models"
arXiv:2601.03347v2 · 2026-01-06 · CC BY 4.0 · 1 мин
Три характерные массы сливающихся чёрных дыр позволили точнее измерить скорость расширения Вселенной.

Каждое слияние чёрных дыр порождает гравитационные волны — рябь в ткани пространства-времени, предсказанную общей теорией относительности Эйнштейна и впервые зарегистрированную при решающем участии Кипа Торна. Подобно ударам в гигантский колокол, эти волны несут в себе информацию о массах слившихся объектов: наблюдения показывают, что большинство зафиксированных столкновений группируется вокруг трёх характерных значений — 10, 18 и 33 массы Солнца.

Эти три «ноты» оказались удивительно стабильными и теперь служат своеобразным космическим камертоном.

Однако расширение Вселенной, открытое Эдвином Хабблом, растягивает этот гравитационный «звон», понижая его тона — то есть систематически сдвигает наблюдаемые параметры сигнала. Анализируя такой сдвиг по данным 137 событий слияния, учёные вычислили темп расширения: постоянная Хаббла составила около 58 километров в секунду на каждый мегапарсек (3 миллиона световых лет) — с точностью на 21% выше, чем у прежних методов. Главный сюрприз заключается в том, что чёрные дыры с массой около 33 солнц, которые раньше считались исключением, теперь задают самую громкую «ноту» в этом оркестре. Чем больше слияний мы регистрируем, тем чище звучит вселенский камертон, и в будущем он, возможно, позволит расслышать даже шёпот тёмной энергии.

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.

v = H_0 d
Скорость, с которой галактика удаляется (v), связана с расстоянием (d) через скорость расширения Вселенной (H₀). Именно её уточнили с помощью чёрных дыр.
Учёные
Stephen HawkingJacob BekensteinAdam RiessBrian SchmidtEdwin HubbleGeorges Lemaître
Понятия
спектроскопия чёрной дыры спиновый параметр гамильтонов метод Монте-Карло космологические параметры оценка параметров гравитационных волн напряжённость Хаббла центральная чёрная дыра Млечного Пути измерение постоянной Хаббла гравитационный радиус механизм Хиллса эксцентриситет гравитационных волн масса чёрной дыры метрика Керра