Космологическая линейка без линейки ✎ экспресс

Оригинал: "A null test of the Hubble tension"
arXiv:2601.22043 · 2026-01-29 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 2 мин
Новый способ проверить, как расширялась Вселенная, не зависящий от постоянной Хаббла.

Вселенная расширяется, но с какой скоростью — вопрос, который не даёт покоя астрономам уже десятилетия. Два способа измерения дают разные ответы, и этот разрыв называют напряжением Хаббла. Одни смотрят на раннюю Вселенную через реликтовое излучение, другие — на близкие сверхновые и цефеиды. Разница небольшая, но упрямая: около 9%. Это как если бы два термометра в одной комнате показывали 20 и 22 градуса — вроде бы оба правы, но почему-то расходятся.

Новый подход предлагает не спорить о точном значении постоянной Хаббла, а построить тест, который от неё вообще не зависит. Идея в том, чтобы взять два типа расстояний: одно измеряется по задержке света в гравитационной линзе (когда массивный объект искривляет путь света, и мы видим несколько изображений одного и того же источника, приходящих в разное время), а другое — по гравитационным волнам от слияния нейтронных звёзд, которые работают как стандартные сирены: их истинная яркость известна из физики, поэтому по наблюдаемой яркости можно вычислить расстояние. Отношение этих двух расстояний зависит только от того, как менялась скорость расширения со временем, а не от её абсолютного значения сегодня.

Гравитационная линза — это как кривое зеркало в парке аттракционов: оно искажает изображение, но если знать форму зеркала, можно восстановить, где стоял объект. Так и здесь: зная массу линзы, мы можем вычислить, насколько задержался свет.

Сравнивая это отношение, предсказанное по данным ранней Вселенной, с измеренным в поздние времена, учёные получают чистую проверку: если они совпадают, значит, стандартная модель расширения верна, а напряжение Хаббла вызвано ошибками измерений. Если нет — значит, в какой-то момент после Большого взрыва Вселенная расширялась не так, как мы думали. А если добавить независимое измерение постоянной Хаббла, можно даже сказать, в какой именно эпохе произошло отклонение.

Пока что метод ждёт данных: нужно поймать гравитационные волны, которые прошли через гравитационную линзу. Таких событий пока не зафиксировано, но детекторы LIGO и Virgo совершенствуются, и в ближайшие годы они могут принести первые результаты. Тогда у нас появится новая космологическая линейка — без делений, но с очень точной шкалой.

Гравитационные волны от слияния нейтронных звёзд настолько слабы, что детекторы LIGO улавливают изменение длины своих четырёхкилометровых плеч на тысячную долю диаметра протона — это как измерить расстояние до ближайшей звезды с точностью до толщины человеческого волоса.

Учёные
Adam RiessBrian SchmidtEdwin HubbleGeorges LemaîtreMaarten SchmidtSaul Perlmutter
Понятия
измерение постоянной Хаббла напряжённость Хаббла неопределённость космического расширения ранняя тёмная энергия проверка нулевой гипотезы стандартная сирена космический горизонт закон хаббла проверка гипотез плоское пространство телепараллельная гравитация гравитационная теория космология проверка принципа эквивалентности деформация гравитационной волны голая сингулярность пять сигм сингулярность проблема космологической постоянной безразмерный