Астрономы уточнили постоянную Хаббла

Астрономы провели самое точное на сегодняшний день вычисление постоянной Хаббла - величины, характеризующей зависимость скорости удаления объекта и расстояния до него от наблюдателя. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте проекта "Хаббл", данными которого пользовались ученые, а работа астрофизиков появится в журнале The Astrophysical Journal.

В рамках исследования ученые изучили около 240 так называемых цефеид (особый класс звезд) в семи галактиках. На первом этапе они вычислили среднюю реальную светимость цефеид в галактике NGC 4258. Для этого им понадобилась видимая светимость этих объектов, а также расстояние до этой галактики, которое было известно из наблюдений NGC 4258 при помощи радиотелескопов.

Цефеиды - это переменные звезды (их светимость меняется во времени периодически), которые отличаются достаточно простой зависимостью между периодом колебания светимости и средней светимостью. Зная первый параметр из наблюдений, астрономы могут определить второй. Сравнивая среднюю светимость с видимой ученые способны вычислить расстояние до цефеиды. Именно этим методом воспользовались исследователи для вычисления расстояний до остальных шести галактик по видимым в них цефеидам.

Наконец, полученные расстояния использовались для калибровки данных наблюдений сверхновых типа Ia (в частности, зависимости светимости от времени), взрывы которых в недавнем прошлом произошли в этих скоплениях. Полученные данные о светимости сверхновых ученые использовали для определения расстояний до удаленных звездных скоплений. Зная расстояние, а также красное смещение в спектре излучения (вызываемое эффектом Допплера), которое определяет скорость удаления, астрофизики вычислили постоянную Хаббла.

Она оказалась равна 74,2 километра в секунду на один мегапарсек с ошибкой плюс-минус 3,6 километра в секунду на один мегапарсек. Последнее означает, что, например, объект, расположенный от Земли на расстояние 10 мегапарсеков (около 33 миллионов световых лет), удаляется от Земли со скоростью 742 километра в секунду плюс-минус 36 километров в секунду.

Специально для достижения подобной точности все измерения проводились при помощи одного прибора - телескопа "Хаббл". Это было сделано, чтобы уменьшить систематическую ошибку, которая возникает в результате измерений, производимых несколькими приборами. Кроме этого наблюдения за цефеидами велись в диапазоне волн, близком к инфракрасному, поскольку случайные отклонения периодических колебаний светимости звезды минимальны именно в этом диапазоне.

По словам исследователей, новые результаты прекрасно укладываются в существующие космологические теории. В частности, они позволяют получить некоторые более точные ограничения на загадочную темную энергию.