Попутный ветер для шести бегунов: как пекулярные скорости сбили оценку постоянной Хаббла ✛

Оригинал: "Reanalyzing Megamasers: a low value of $$H_0$$ from a local probe changes our view of the Hubble Tension"
arXiv:2608.06247v1 · 2026-08-06 · CC BY 4.0 · 2 мин
Шесть мегамазеров, подгоняемых общим потоком галактик, завышали скорость расширения Вселенной — новая коррекция возвращает постоянную Хаббла к значению из реликтового излучения.

Шесть бегунов мчатся по дорожке, и судьи замеряют их скорость, не замечая попутного ветра. Ветер дует всем в спину, и секундомеры показывают результат лучше истинного. Примерно так шесть мегамазеров — естественных космических лазеров в далёких галактиках — ввели в заблуждение астрономов, измерявших скорость расширения Вселенной.

Мегамазеры позволяют определять расстояние до галактик напрямую, без длинной цепочки промежуточных ступеней, которую называют лестницей расстояний. По их красному смещению и дистанции вычисляют постоянную Хаббла — число, описывающее темп расширения Вселенной. В 2020 году анализ шести таких объектов дал значение около 73 км/с/Мпк, совпадающее с лестницей расстояний и противоречащее данным реликтового излучения (67,4 км/с/Мпк). Казалось, чаша весов склоняется в пользу новой физики. Но у всех шести галактик обнаружилась общая черта: они движутся в одном направлении относительно космологического расширения.

Пекулярная скорость — это отклонение галактики от общего потока расширения, вызванное гравитацией соседних скоплений. Для далёких объектов она мала, но для близких может достигать сотен километров в секунду.

Новая реконструкция поля скоростей, основанная на космологических симуляциях, показала: три самых далёких мегамазера участвуют в когерентном потоке, который ускоряет их видимое удаление. Когда этот «попутный ветер» учли и скорректировали красные смещения, постоянная Хаббла упала до 68–70 км/с/Мпк. Вероятность того, что истинное значение не меньше 73,5 км/с/Мпк, составила всего 2,9%.

Шесть бегунов, которых подгоняет попутный ветер, — и судьи ошибочно завышают их скорость. Такова метафора этой работы: пекулярные скорости мегамазеров систематически искажали результат.

Теперь мегамазеры поддерживают значение из реликтового излучения, а не из лестницы расстояний. Это переносит подозрение на систематические ошибки в калибровке цефеид и сверхновых типа Ia — ступеней лестницы. Напряжение между ранними и поздними измерениями не исчезает, но его объяснение, возможно, кроется не в новой физике, а в неучтённых движениях вещества в ближней Вселенной.

Шесть бегунов всё ещё бегут, но теперь судьи знают о ветре. Они пересчитали результаты, и картина изменилась: расширение Вселенной оказывается медленнее, чем думали ещё недавно. Ветер, который дул в спину, оказался не случайным порывом, а устойчивым потоком, заметным лишь при точном измерении.

Мегамазеры — это естественные космические лазеры: молекулы воды в аккреционных дисках вокруг сверхмассивных чёрных дыр усиливают микроволновое излучение. Их угловые размеры и скорости позволяют измерять расстояния с точностью до нескольких процентов, что делает их ценным инструментом космологии.

d_m(z) = \frac{c}{H_0(1+z)} \int_0^z \frac{dz'}{\sqrt{\Omega_m(1+z')^3 + (1-\Omega_m)}}
Связывает красное смещение z с расстоянием d_m при заданной плотности материи Ω_m и постоянной Хаббла H0.
\sigma_i^2 = \sigma_{di}^2 + \left( \frac{\sigma_v}{c} \frac{d(d_m(z))}{dz} \right)^2
Суммирует ошибку измерения расстояния и вклад неопределённости пекулярной скорости σ_v.
Учёные
Adam RiessBrian SchmidtEdwin HubbleGeorges LemaîtreMaarten SchmidtSaul Perlmutter
Понятия
напряжённость Хаббла измерение постоянной Хаббла космическая лестница расстояний неопределённость космического расширения угловое диаметральное расстояние километр в секунду на мегапарсек ранняя тёмная энергия мегапарсек пять сигм космология сверхновых гравиметр галактики с большим красным смещением закон хаббла микроугловая секунда геопотенциальная высота метод эхо-картографирования регрессия гауссовских процессов красное смещение хаббл расстояние