Как две сверхновые помогли измерить скорость расширения Вселенной ✛ ✦

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 · 1 мин
Анализ двойного изображения далеких звездных взрывов позволил уточнить, как быстро расширяется космос.

Свет далекой сверхновой — как сигнал светофора, отраженный сразу в нескольких витринах: копии взрыва доходят до нас с разной задержкой. В космосе «витринами» служат скопления галактик: их гравитация искривляет пространство и создает множественные изображения одного взрыва. Этот эффект, гравитационное линзирование, предсказал Эйнштейн, а Цвикки догадался, что так можно изучать далекие объекты. Позже Хаббл открыл, что Вселенная расширяется, и теперь астрономы используют линзы, чтобы измерить скорость этого расширения.

Недавно две сверхновые, вспыхнувшие 10 миллиардов лет назад, «отразились» в мощном скоплении MACS J0138. Телескопы «Хаббл» и «Джеймс Уэбб» увидели несколько вспышек, разделенных годами. Анализируя задержку с помощью разложения света и измерения яркости, ученые с учетом темной материи и темной энергии вычислили скорость расширения Вселенной. Она оказалась близка к данным по покраснению древнего света, но расходится с локальными измерениями. Это расхождение — загадка, намекающая, что мы пока не всё понимаем.

Самое неожиданное: астрономы точно знают, что следующее изображение одной из сверхновых придет в 2027 году. Космос устроил нам сеанс по расписанию.

Две разные сверхновые в одной далекой галактике — событие невероятной редкости. Свет от них шел к нам более 10 миллиардов лет, а разница во времени между изображениями составляет целых 11 лет, так что астрономы могут планировать наблюдения заранее.

\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