Международная коллаборация астрофизиков из Токийского университета и проекта TDCOSMO представила высокоточный метод измерения скорости расширения Вселенной, который сравнивают с полицейским радаром. Этот подход, основанный на анализе гравитационных линз — массивных галактик, искажающих свет далёких квазаров, — потенциально способен разрешить многолетнюю проблему в космологии.
Когда свет от переменного квазара (активной сверхмассивной чёрной дыры) проходит через гравитационное поле галактики на переднем плане, он расщепляется на несколько изображений. Вспышки квазара в этих «копиях» возникают с временной задержкой, зависящей от геометрии пути света и массы линзы. Анализируя эту задержку и распределение массы в линзирующей галактике, учёные могут независимо определить расстояние до объектов, минуя традиционную «лестницу расстояний», основанную на цефеидах и сверхновых.
Применив свой метод к восьми квазарам, команда получила значение постоянной Хаббла 72,8 ± 3,3 км/с/Мпк с погрешностью 4,5%. Этот результат отлично согласуется с измерениями в «местной» Вселенной по классическим методам (~73 км/с/Мпк), но вступает в явное противоречие с данными по реликтовому излучению от космической обсерватории Planck, которые дают значение 67,4 км/с/Мпк.
Это подтверждает, что так называемая «хаббловская напряжённость» — фундаментальное расхождение в оценках скорости расширения Вселенной — не является следствием ошибок в расчётах, а отражает реальную физическую проблему.
Устойчивое несовпадение значений с высокой степенью достоверности указывает на возможную неполноту стандартной космологической модели ΛCDM. Разрешение этой напряжённости может открыть путь к «новой физике» — например, к пересмотру свойств тёмной энергии или пониманию природы гравитации.
Для окончательных выводов команда планирует использовать возможности новых телескопов — James Webb, Euclid и обсерватории LSST. Это позволит увеличить выборку исследуемых гравитационных линз с нескольких десятков до сотен объектов и снизить погрешность измерений до 1-2%, превратив инновационный метод в решающий аргумент в космологическом споре.
Новый метод обещает стать ключевым инструментом в разрешении одного из главных космологических противоречий современности, которое может изменить наше понимание эволюции Вселенной.
