Эхо сверхновых: свежий замер постоянной Хаббла ✛ ✦

Оригинал: "A new $$H_0$$ measurement with SNe Requiem and Encore using $$\texttt{Gravity.jl}$$"
arXiv:2606.25205 · 2026-06-23 · CC BY-SA 4.0 · 2 мин
Задержки света от двух сверхновых в гравитационной линзе послужили независимым хронометром, замерившим скорость расширения Вселенной.

Весь прошлый век космология измеряла скорость расширения Вселенной по сверхновым, красным смещениям и реликтовому излучению. Но аккуратные замеры привели к драме: закон Хаббла перестал быть законом — разные методы дают значения постоянной Хаббла, расходящиеся почти на 5σ. Это «напряжённость Хаббла», и она намекает на трещину в самом фундаменте космологической модели ΛCDM. Эдвин Хаббл открыл расширение, Альберт Эйнштейн снабдил его геометрией, а Фриц Цвикки предложил использовать гравитационное линзирование как природный телескоп. Теперь астрономы применили эту оптическую уловку, чтобы уловить эхо далёких сверхновых — и по его задержкам вывести независимый темп расширения. Словно по отзвукам шагов в пустом соборе вычисляют его объём.

В скоплении галактик MACS J0138, на расстоянии миллиардов световых лет, две сверхновые типа Ia — SN Requiem и SN Encore — устроили удивительный спектакль: свет каждой раскололся на несколько изображений, прибывающих к нам с разными задержками. Это похоже на то, как одиночный удар грома порождает серию раскатов, отражаясь от склонов ущелья, — разница в приходе звука выдаёт геометрию долины. Астрономы восстановили детальный рельеф гравитационного поля по 23 кратным изображениям от восьми фоновых источников, зафиксированным Хабблом и Джеймсом Уэббом, а также с помощью спектроскопии MUSE.

SN Requiem нашли на архивных снимках 2016 года, а её «сестра» SN Encore загорелась в 2023-м, словно по расписанию: два космических фейерверка в одной галактике, проявленные линзой. Событие исключительной редкости.

Массу скопления смоделировали в байесовском пакете Gravity.jl: тёмную материю описали эллиптическим профилем, видимые галактики — скейлинговыми соотношениями, а тёмная энергия в рамках ΛCDM задала глобальную геометрию. Кривые блеска сверхновых с точностью до нескольких дней выдали временные задержки. Для Encore одно изображение опережает другие на 38 дней, а самое медленное прибудет через 3177 дней. Для Requiem последнее эхо запаздывает почти на 11 лет — его ждут к 2027-му. Совместный анализ дал H₀ = 67.0+9.3-7.8 км/с/Мпк — значение, которое почти совпадает с оценками из реликтового излучения и барионных осцилляций.

Ожидаемое четвёртое изображение SN Requiem поразит телескопы в 2027 году, и его точный тайминг сожмёт неопределённость H₀ до 3–5%. Так гравитационные линзы превращаются в хронометры вселенского масштаба.

Этот результат не только подтверждает раннюю Вселенную, но и заостряет хаббловскую напряжённость: независимый метод линзирования встаёт на сторону космологических параметров, а не локальных измерений. Как если бы одни и те же часы, рассматриваемые с разных ракурсов, шли с разной скоростью. Разгадка может скрываться в свойствах тёмной энергии, в неустранённых систематиках или даже в пересмотре законов гравитации. Дальнейший мониторинг и учёт поверхностной яркости дуг уточнят модель. С запуском обсерватории Rubin поток линзированных сверхновых вырастет на порядки, и метод превратится в стандартную вселенскую линейку. А в 2027 году мы поймаем последнее эхо Requiem — и, может быть, услышим тихую музыку новой физики, записанную в задержках света.

SN Requiem нашли случайно — она дремала на архивных снимках «Хаббла» за 2016 год. А её сестру SN Encore позже вычислили и целенаправленно поймали в нужном месте. Две сверхновые в одной гравитационной ловушке — двойное везение, которое удваивает надёжность космологической линейки.

\Delta t_{ij} = \frac{D_{\Delta t}}{c} [\tau(\theta_i) - \tau(\theta_j)]
Задержка между парой изображений пропорциональна разности гравитационных потенциалов траекторий и так называемому «временному расстоянию» D_Δt, которое обратно зависит от H₀.
D_{\Delta t} = (1+z_l) \frac{D_l D_s}{D_{ls}}
D_Δt связывает расстояния до линзы, до источника и между ними; эта величина служит мостом между задержкой и H₀, фактически задавая масштаб космологических часов.
Учёные
Fritz ZwickyAdam RiessBrian SchmidtEdwin HubbleGeorges LemaîtreMaarten Schmidt
Понятия
LSST