Астрономи направляють телескопи до зірок та інших космічних об'єктів, щоб виміряти їх відстань від Землі і те, як швидко вони віддаляються від нас - два параметри, які необхідні для оцінки постійної Хаббла, одиниці виміру, що описує швидкість, з якої розширюється Всесвіт.
Але на сьогоднішній день найточніші спостереження дають зовсім різні значення константи Хаббла, не пропонуючи остаточного рішення того, наскільки швидко зростає Всесвіт. Адже така інформація, вважають вчені, може пролити світло на походження Всесвіту, а також її долю, і чи буде космос розширюватися нескінченно або в кінцевому підсумку колапсує.
Тепер вчені з Массачусетського технологічного інституту і Гарвардського університету запропонували більш точний і незалежний спосіб вимірювання постійної Хаббла, використовуючи гравітаційні хвилі, випромінювані вкрай рідкісними системами: чорна діра-нейтронна зірка, а це надзвичайно енергетична взаємодія. У міру того, як такі об'єкти обертаються навколо один одного, вони повинні створювати космічні гравітаційні хвилі і в кінцевому рахунку спалахи світла.
У статті, опублікованій 12 липня в журналі Physical Review Letters, дослідники повідомляють, що спалах світла дасть вченим оцінку швидкості системи або швидкість її видалення від Землі. Випущені гравітаційні хвилі, якщо вони будуть виявлені на Землі, повинні забезпечувати незалежний і точний вимір відстані до системи.
Незважаючи на те, що бінарні системи з чорною дірою і нейтронною зіркою неймовірно рідкісні, дослідники підрахували, що навіть деякі з них повинні давати найбільш точне значення для постійного Хаббла і швидкості розширюється Всесвіту.
«Досі дослідники фокусувалися на подвійних нейтронних зірках як на способі вимірювання постійної Хаббла з гравітаційними хвилями», - кажуть вчені.
"Ми показали, що є ще один тип джерела гравітаційних хвиль, який досі не використовувався: чорні діри і нейтронні зірки, що обертаються разом ". "Інструмент LIGO почне приймати дані в січні 2019 року, і він буде набагато більш чутливим, що означає, що ми зможемо бачити об'єкти далі. Тому LIGO повинна побачити принаймні одну подвійну систему чорної діри-нейтронної зірка, а в ідеалі цілих 25, що допоможе вирішити існуючу напруженість у вимірі постійної Хаббла, сподіваюся, в найближчі кілька років "- говорить Сальваторе Вітале, доцент фізики Массачусетського технологічного інституту і провідний автор статті.