Гравитационные волны дают возможность измерить возраст Вселенной

Прямое обнаружение гравитационных волн, идущих от не менее чем пяти различных источников, за последние два года стало наглядным подтверждением модели гравитации и пространства-времени Эйнштейна. Моделирование этих событий дало множество ценных сведений о формировании массивных звезд, гамма-всплесках и других важных процессах, протекающих в звездах, нейтронных звездах и черных дырах.

В новом исследовании астрономы во главе с Питером Бланшардом (Peter Blanchard) из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США, использовали одиночное гравитационно-волновое событие под названием GW170817 для независимого определения возраста Вселенной. Полученные командой результаты согласуются с общепринятыми оценками возраста нашего мира, однако при этом они могут открыть возможность калибровки других методов определения возраста Вселенной.

Событие GW170817 представляет собой объединение двух нейтронных звезд, для которого были зафиксированы не только гравитационные волны, но и сопровождающее их электромагнитное излучение в диапазоне от рентгена до радиоволн. Благодаря этому электромагнитному излучению, стало возможным определить расстояние до родительской галактики этой пары черных дыр под названием NGC4993, которое составило 140 миллионов световых лет. Эта галактика движется в направлении от нас, поскольку наша Вселенная расширяется, и радиальная скорость галактики может быть измерена по смещению ее спектральных линий. Зная, как далеко от нас находится эта галактика и с какой скоростью она движется, ученые смогли рассчитать, сколько времени прошло с начала расширения Вселенной – то есть, возраст Вселенной. Согласно Бланшарду возраст Вселенной составляет от 11,9 до 15,7 миллиарда лет, учитывая неопределенности, связанные с экспериментом.

Эта оценка хорошо согласуется с оценкой возраста Вселенной, полученной при помощи двух других методов: метода, основанного на измерении реликтового излучения, а также метода, основанного на измерении движения галактик. Между оценками возраста Вселенной, произведенными при помощи этих двух методов, имеется расхождение, достигающее 10 процентов, поэтому третий независимый метод может помочь «откалибровать» ранние методы оценки возраста Вселенной, считают Бланшард и его коллеги.