Sciencemag.cz
Doporučujeme
Nejnovější měření hodnoty Hubbleovy konstanty dávají hodnoty od 67,4 do 76,5 kilometrů za sekundu na megaparsek. Rozdíly jsou to příliš velké na to, aby to bylo vnímáno jako problém. Vědci se proto pokoušejí navrhnout nové metody vedle dvou hlavních (standardní svíčky a reliktní záření).
Teoretický astrofyzik Tejaswi Venumadhav Nerella z UC Santa Barbara a jeho kolegové z Tata Institute of Fundamental Research (Bangalore, Indie) a Inter-University Center for Astronomy and Astrophysics (Puna, Indie) nyní k měření rychlosti rozpínání vesmíru navrhli využít signály gravitačních vln. Princip je celkem jednoduchý: velmi hmotné objekty, jako jsou galaxie, mohou ohýbat gravitační vlny z fúzujících černých děr, čímž vzniká více kopií téhož signálu, které k Zemi dorazí v různých časech. Z dostatečně velkého katalogu takových událostí pak dokážeme získat hodnotu Hubbleovy konstanty. Citlivost detektorů gravitačních vln známe, signál nezaměníme s nějakým jiným (jiného původu), měli bychom dokázat odhadnout i možnou nepřesnost; každopádně nám jde stejně hlavně o to, abychom výsledek porovnali s čísly získanými pomocí jiných metod.
Dosud jsme tedy žádný silně čočkovaný signál z fúze binárních černých děr nezachytili, nicméně příští generace detektorů by to již dokázat měla. První pozorování lze proto podle autorů výzkumu očekávat už v příštích několika letech. Předpokládají, že postupně zaznamenají signály až z několika milionů párů černých děr, z nichž malá část (řádově 10 000) se v důsledku gravitačního čočkování objeví v jednom detektoru vícekrát. Vědci dodávají, že pozorování čočkovaných gravitačních vln může dokonce poskytnout vodítka k dalším kosmologickým otázkám, jako je povaha temné hmoty,
Na pohled je celá metoda podobná standardním svíčkám, ale máme zde i podstatný rozdíl: není nutné vědět, jak přesně je černá díra vzdálená/znát její polohu. Naopak při měření vzdáleností, které potřebujeme u metody standardních svíček, se možná vyskytuje nějaký systematický problém.
Souvik Jana et al, Cosmography Using Strongly Lensed Gravitational Waves from Binary Black Holes, Physical Review Letters (2023). DOI: 10.1103/PhysRevLett.130.261401
Zdroj: University of California – Santa Barbara / Phys.org
Poznámka PH: V průvodní tiskové zprávě není nic o měření Dopplerova posuvu a v abstraktu vlastního článku také ne. („We develop a Bayesian analysis method for estimating cosmological parameters from the detected number of lensed events and their time delay distribution,“) Nejspíš má tedy stačit jen nějaké statistické zpracování distribuce různých zpoždění…?
