Hubble konstant

Hubble-konstanten ( Hubble- parametern ) är en koefficient som ingår i Hubble-lagen , som relaterar avståndet till ett extragalaktiskt objekt ( galax , kvasar ) med hastigheten för dess avlägsnande. Betecknas vanligtvis med bokstaven H. Den har en dimension omvänd till tiden ( H ≈ 2,2⋅10 −18 s −1 ), men uttrycks vanligtvis i km/s per megaparsek , vilket anger den genomsnittliga expansionshastigheten i den moderna eran av två galaxer åtskilda med ett avstånd på 1 Mpc . I modeller av det expanderande universum förändras Hubble-konstanten med tiden, och innebörden av termen "konstant" är att vid varje givet ögonblick är värdet på H detsamma på alla punkter i universum.

Mått

Den mest tillförlitliga uppskattningen av Hubble-konstanten för 2013 var 67,80 ± 0,77 (km/s)/Mpc [1] . 2016 förfinades denna uppskattning till 66,93 ± 0,62 (km/s)/Mpc [2] .

Värdena som anges ovan erhölls genom att mäta parametrarna för bakgrundsstrålningen vid Planck rymdobservatorium (mätningar med olika metoder ger något olika värden på Hubble-konstanten). Publicerad 2016, mätningar av de "lokala" (inom z < 0,15 ) värden av Hubble-konstanten genom att beräkna avstånden till galaxer från ljusstyrkan hos cepheiderna som observerades i dem på Hubble Space Telescope gav en uppskattning av 73,24 ± 1,74 (km /c)/Mpc , vilket är 3,4 sigma (7-8%) mer än vad som bestäms av parametrarna för bakgrundsstrålningen [3] [4] [5] ; ytterligare observationer med Hubble-teleskopet visade ett ännu något högre värde - 74,03 ± 1,42 (km/s) / Mpc från och med 2019 [6] . Samtidigt visade resultaten av Planck-uppdraget ett lägre värde - 67,4 ± 0,5 (km/s)/Mpc [7] , från och med 2018.

Senare uppskattningar med andra metoder har också gett värden högre än 70 [8] [9] [10] . Orsakerna till denna avvikelse är fortfarande okända [11] [12] [13] .
Problemet är att forskare använder två olika beräkningsmetoder: den första är baserad på CMB , den andra är baserad på det slumpmässiga uppträdandet av supernovor i avlägsna galaxer. Enligt den första metoden var värdet på H 67,4, och enligt den andra - 74; de föreslagna värdena för H har blivit allt mer exakta med åren, samtidigt som skillnaden bibehålls. [fjorton]

Härledda konstanter

Den reciproka av Hubble-konstanten ( Hubble-tid t H = 1/ H ) har betydelsen av den karakteristiska tiden för universums expansion i det aktuella ögonblicket. För värdet på Hubble-konstanten lika med 66,93 ± 0,62 (km/s)/Mpc (eller (2,169 ± 0,020)⋅10 −18 s −1 ), är Hubble-tiden (4,61 ± 0,05)⋅10 17 s (eller (14,610 ± 0,016)⋅10 9 år ). Ofta använder de också en annan derivatkonstant, Hubble-avstånd , lika med produkten av Hubble-tid och ljusets hastighet : D H \ u003d ct H \ u003d c / H. För ovanstående värde på Hubble-konstanten är Hubble-avståndet (1,382 ± 0,015)⋅10 26 m eller (14,610 ± 0,016)⋅10 9 ljusår

Ibland använder formlerna den dimensionslösa Hubble-konstanten, som ersätter dimensionskonstanten med dess förhållande till något värde, vanligtvis 70 (km/s)/Mpc eller 100 (km/s)/Mpc , och betecknar den, respektive h 70 eller h 100 .

Hubble-konstanten, uttryckt som en funktion av tiden H(t), kallas Hubble-parametern [15] .

Anteckningar

  1. ↑ Ade PAR et al . (Planck Collaboration). Planck 2013 resultat. I. Översikt över produkter och vetenskapliga resultat  (engelska)  // Astronomy and Astrophysics  : journal. - EDP Sciences , 2013. - 22 mars ( vol. 1303 ). — S. 5062 . - doi : 10.1051/0004-6361/201321529 . - . - arXiv : 1303.5062 .
  2. ↑ Aghanim N. et al. (Planck Collaboration), Planck mellanresultat. XLVI. Minskning av storskaliga systematiska effekter i HFI-polarisationskartor och uppskattning av det optiska återjoniseringsdjupet, arΧiv : 1605.02985 [astro-ph]. 
  3. ↑ Riess AG et al., A 2,4% Determination of the Local Value of the Hubble Constant, arΧiv : 1604.01424 [astro-ph]. 
  4. ↑ Forskare rapporterar supersnabb expansion av universum . Hämtad 3 juni 2016. Arkiverad från originalet 3 juni 2016.
  5. ↑ Universum expanderar snabbare än man tidigare trott Arkivexemplar av 4 juni 2016 på Wayback Machine // geektimes.ru
  6. ↑ Dan Scolnic, Lucas M. Macri, Wenlong Yuan, Stefano Casertano, Adam G. Riess. Cepheidstandarder för stora magellanska moln ger en 1 % grund för bestämning av Hubble-konstanten och starkare bevis för fysik bortom LambdaCDM  . — 2019-03-18. - doi : 10.3847/1538-4357/ab1422 . — . - arXiv : 1903.07603 .
  7. ↑ M. Lilley, PB Lilje, M. Liguori, A. Lewis, F. Levrier. Planck 2018 resultat. VI. Kosmologiska  parametrar . — 2018-07-17. - arXiv : 1807.06209 .
  8. ↑ AJ Shajib et al. (16 oktober 2019), STRIDES: En 3,9-procentig mätning av Hubble-konstanten från det starka linssystemet DES J0408-5354, arΧiv : 1910.06306v2 [astro-ph.GA]. 
  9. ↑ Studien visar att universum kan vara 2 miljarder år yngre . m.phys.org. Hämtad 13 september 2019. Arkiverad från originalet 13 september 2019.
  10. ↑ MJ Reid, DW Pesce, AG Riess (18 nov 2019), An Improved Distance to NGC 4258 and its implikations for the Hubble Constant, arΧiv : 1908.05625v2 [astro-ph.GA]. 
  11. ↑ Astronomer mätte universums expansionshastighet med rekordnoggrannhet Arkivkopia daterad 5 maj 2020 på Wayback Machine // Vesti.ru 27 februari 2018
  12. ↑ Teoretisk fysiker Lucas Lombriser vid universitetet i Genève har föreslagit en lösning på gåtan enligt vilken resultaten av att mäta Hubble-konstanten, erhållna med olika men pålitliga metoder, skiljer sig markant från varandra . Ru 11 mars 2020
  13. ↑ Richard Panek. Kosmologisk kris // I vetenskapens värld . - 2020. - Nr 4/5 . - S. 102-111 .
  14. ↑ Mysteriet med universums expansion avslöjas. Forskare tar en ny titt på beräkningen av det omtvistade värdet Arkiverad 19 mars 2020 på Wayback Machine // 10 mars 2020
  15. ↑ Neta A. Bahcall. Hubbles lag och det expanderande universum  (engelska)  // PNAS. - 2015. - Vol. 112, nr. 11 . - s. 3173-3175.  (Engelsk)

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk