Hubbleova konstanta

Hubbleova konstanta ( Hubbleův parametr ) je koeficient zahrnutý do Hubbleova zákona , který dává do souvislosti vzdálenost k extragalaktickému objektu ( galaxii , kvasaru ) s rychlostí jeho odstranění. Obvykle se označuje písmenem H. Má rozměr inverzní k času ( H ≈ 2,2⋅10 −18 s −1 ), ale obvykle se vyjadřuje v km/s na megaparsek , což znamená průměrnou rychlost expanze v moderní době dvou galaxií oddělených vzdáleností 1 Mpc . V modelech rozpínajícího se vesmíru se Hubbleova konstanta mění s časem a význam termínu „konstanta“ je ten, že v každém daném časovém okamžiku je hodnota H ve všech bodech vesmíru stejná.

Měření

Nejspolehlivější odhad Hubbleovy konstanty pro rok 2013 byl 67,80 ± 0,77 (km/s)/Mpc [1] . V roce 2016 byl tento odhad zpřesněn na 66,93 ± 0,62 (km/s)/Mpc [2] .

Výše uvedené hodnoty byly získány měřením parametrů záření pozadí na Planckově vesmírné observatoři (měření různými metodami dávají poněkud odlišné hodnoty Hubbleovy konstanty). Zveřejněno v roce 2016, měření „lokálních“ (v rámci z < 0,15 ) hodnot Hubbleovy konstanty výpočtem vzdáleností ke galaxiím ze svítivosti cefeid v nich pozorovaných na Hubbleově vesmírném dalekohledu poskytlo odhad 73,24 ± 1,74 (km /c)/Mpc , což je o 3,4 sigma (7-8 %) více, než určují parametry záření pozadí [3] [4] [5] ; další pozorování pomocí Hubbleova teleskopu ukázala ještě o něco vyšší hodnotu - 74,03 ± 1,42 (km/s) / Mpc k roku 2019 [6] . Výsledky mise Planck přitom ukázaly k roku 2018 nižší hodnotu - 67,4 ± 0,5 (km/s)/Mpc [7] .

Nedávné odhady jinými metodami také poskytly hodnoty vyšší než 70 [8] [9] [10] . Důvody tohoto rozporu jsou dosud neznámé [11] [12] [13] .
Problém je v tom, že vědci používají dvě různé metody výpočtu: první je založena na CMB , druhá je založena na náhodném výskytu supernov ve vzdálených galaxiích. Podle první metody byla hodnota H 67,4 a podle druhé - 74; navrhované hodnoty pro H se v průběhu let staly stále přesnějšími při zachování rozdílu. [čtrnáct]

Odvozené konstanty

Převrácená hodnota Hubbleovy konstanty ( Hubbleův čas t H = 1/ H ) má význam charakteristické doby rozpínání vesmíru v aktuálním okamžiku. Pro hodnotu Hubbleovy konstanty rovné 66,93 ± 0,62 (km/s)/Mpc (nebo (2,169 ± 0,020)⋅10 −18 s −1 ) je Hubbleův čas (4,61 ± 0,05)⋅10 17 s (resp . (14,610 ± 0,016)⋅10 9 let ). Často také používají jinou derivační konstantu, Hubbleovu vzdálenost , rovnou součinu Hubbleova času a rychlosti světla : D H \ u003d ct H \ u003d c / H. Pro výše uvedenou hodnotu Hubbleovy konstanty je Hubbleova vzdálenost (1,382 ± 0,015)⋅10 26 m nebo (14,610 ± 0,016)⋅10 9 světelných let

Někdy vzorce používají bezrozměrnou Hubbleovu konstantu, která nahrazuje rozměrovou konstantu jejím poměrem k nějaké hodnotě, obvykle 70 (km/s)/Mpc nebo 100 (km/s)/Mpc , a označuje ji h 70 nebo h 100 .

Hubbleova konstanta, vyjádřená jako funkce času H(t), se nazývá Hubbleův parametr [15] .

Poznámky

  1. ↑ Ade PAR a kol . (Planck Collaboration). Výsledky Planck 2013. I. Přehled produktů a vědeckých výsledků  (anglicky)  // Astronomy and Astrophysics  : journal. - EDP Sciences , 2013. - 22. března ( sv. 1303 ). — S. 5062 . - doi : 10.1051/0004-6361/201321529 . - . - arXiv : 1303.5062 .
  2. ↑ Aghanim N. a kol. (Planck Collaboration), Planck průběžné výsledky. XLVI. Redukce rozsáhlých systematických efektů v HFI polarizačních mapách a odhad optické hloubky reionizace, arΧiv : 1605.02985 [astro-ph]. 
  3. ↑ Riess AG a kol., Stanovení 2,4 % místní hodnoty Hubbleovy konstanty, arΧiv : 1604,01424 [astro-ph]. 
  4. ↑ Vědci hlásí superrychlé rozpínání vesmíru . Získáno 3. června 2016. Archivováno z originálu 3. června 2016.
  5. ↑ Vesmír se rozšiřuje rychleji, než se dříve myslelo Archivní kopie ze 4. června 2016 na Wayback Machine // geektimes.ru
  6. ↑ Dan Scolnic, Lucas M. Macri, Wenlong Yuan, Stefano Casertano, Adam G. Riess. Velké cefeidní standardy Magellanova mračna poskytují 1% základ pro stanovení Hubbleovy konstanty a silnější důkazy pro fyziku přesahující lambdaCDM  . — 2019-03-18. - doi : 10.3847/1538-4357/ab1422 . — . - arXiv : 1903.07603 .
  7. ↑ M. Lilley, PB Lilje, M. Liguori, A. Lewis, F. Levrier. Výsledky Planck 2018. VI. Kosmologické  parametry . — 2018-07-17. - arXiv : 1807.06209 .
  8. ↑ AJ Shajib a kol. (16. října 2019), STRIDES: 3,9% měření Hubbleovy konstanty ze systému silných čoček DES J0408-5354, arΧiv : 1910.06306v2 [astro-ph.GA]. 
  9. ↑ Studie zjistila, že vesmír může být o 2 miliardy let mladší . m.phys.org. Staženo 13. září 2019. Archivováno z originálu 13. září 2019.
  10. ↑ MJ Reid, DW Pesce, AG Riess (18. listopadu 2019), Zlepšená vzdálenost k NGC 4258 a její důsledky pro Hubbleovu konstantu, arΧiv : 1908.05625v2 [astro-ph.GA]. 
  11. ↑ Astronomové měřili rychlost rozpínání vesmíru s rekordní přesností Archivní kopie z 5. května 2020 na Wayback Machine // Vesti.ru , 27. února 2018
  12. ↑ Teoretický fyzik Lucas Lombriser ze Ženevské univerzity navrhl řešení hádanky, podle níž se výsledky měření Hubbleovy konstanty, získané různými, ale spolehlivými metodami, od sebe výrazně liší . Ru , 11. března 2020
  13. ↑ Richard Pánek. Kosmologická krize // Ve světě vědy . - 2020. - č. 4/5 . - S. 102-111 .
  14. ↑ Záhada expanze vesmíru je odhalena. Výzkumníci se nově podívají na výpočet sporné hodnoty Archivováno 19. března 2020 na Wayback Machine // 10. března 2020
  15. ↑ Neta A. Bahcall. Hubbleův zákon a rozpínající se vesmír  (anglicky)  // PNAS. - 2015. - Sv. 112, č.p. 11 . - S. 3173-3175.  (Angličtina)

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie