Hubble konstant

Hubble-konstanten ( Hubble- parameteren ) er en koefficient, der er inkluderet i Hubble-loven , som relaterer afstanden til et ekstragalaktisk objekt ( galakse , kvasar ) med hastigheden af ​​dets fjernelse. Normalt betegnet med bogstavet H. Den har en dimension omvendt til tiden ( H ≈ 2,2⋅10 −18 s −1 ), men udtrykkes sædvanligvis i km/s pr. megaparsec , og angiver således den gennemsnitlige ekspansionshastighed i den moderne æra af to galakser adskilt af en afstand på 1 Mpc . I modeller af det ekspanderende univers ændres Hubble-konstanten med tiden, og betydningen af ​​udtrykket "konstant" er, at værdien af ​​H på ethvert givet tidspunkt er den samme på alle punkter i universet.

Mål

Det mest pålidelige estimat af Hubble-konstanten for 2013 var 67,80 ± 0,77 (km/s)/Mpc [1] . I 2016 blev dette estimat forfinet til 66,93 ± 0,62 (km/s)/Mpc [2] .

Værdierne angivet ovenfor blev opnået ved at måle parametrene for baggrundsstrålingen ved Planck -rumobservatoriet (målinger med forskellige metoder giver noget forskellige værdier af Hubble-konstanten). Udgivet i 2016, målinger af de "lokale" (inden for z < 0,15 ) værdier af Hubble-konstanten ved at beregne afstandene til galakser ud fra lysstyrken af ​​cepheiderne observeret i dem på Hubble -rumteleskopet gav et estimat på 73,24 ± 1,74 (km /c)/Mpc , hvilket er 3,4 sigma (7-8%) mere end bestemt af parametrene for baggrundsstrålingen [3] [4] [5] ; yderligere observationer med Hubble-teleskopet viste en endnu lidt højere værdi - 74,03 ± 1,42 (km/s) / Mpc fra 2019 [6] . Samtidig viste resultaterne af Planck-missionen en lavere værdi - 67,4 ± 0,5 (km/s)/Mpc [7] fra 2018.

Nylige estimater med andre metoder har også givet værdier større end 70 [8] [9] [10] . Årsagerne til denne uoverensstemmelse er stadig ukendte [11] [12] [13] .
Problemet er, at forskere bruger to forskellige beregningsmetoder: den første er baseret på CMB , den anden er baseret på den tilfældige fremkomst af supernovaer i fjerne galakser. Ifølge den første metode var værdien af ​​H 67,4, og ifølge den anden - 74; de foreslåede værdier for H er blevet mere og mere nøjagtige gennem årene, mens forskellen bevares. [fjorten]

Afledte konstanter

Det reciproke af Hubble-konstanten ( Hubble-tid t H = 1/ H ) har betydningen af ​​det karakteristiske tidspunkt for udvidelsen af ​​universet i det aktuelle øjeblik. For værdien af ​​Hubble-konstanten lig med 66,93 ± 0,62 (km/s)/Mpc (eller (2,169 ± 0,020)⋅10 −18 s −1 ), er Hubble-tiden (4,61 ± 0,05)⋅10 17 s (eller (14,610 ± 0,016)⋅10 9 år ). Ofte bruger de også en anden afledt konstant, Hubble-afstand , lig med produktet af Hubble-tid og lysets hastighed : D H \ u003d ct H \ u003d c / H. For ovenstående værdi af Hubble-konstanten er Hubble-afstanden (1,382 ± 0,015)⋅10 26 m eller (14,610 ± 0,016)⋅10 9 lysår

Nogle gange bruger formlerne den dimensionsløse Hubble-konstant, der erstatter dimensionskonstanten med dens forhold til en eller anden værdi, sædvanligvis 70 (km/s)/Mpc eller 100 (km/s)/Mpc , og angiver den henholdsvis h 70 eller h 100 .

Hubble-konstanten, udtrykt som en funktion af tiden H(t), kaldes Hubble-parameteren [15] .

Noter

  1. ↑ Ade PAR et al . (Planck Samarbejde). Planck 2013 resultater. I. Oversigt over produkter og videnskabelige resultater  (engelsk)  // Astronomy and Astrophysics  : journal. - EDP Sciences , 2013. - 22. marts ( vol. 1303 ). — S. 5062 . - doi : 10.1051/0004-6361/201321529 . - . - arXiv : 1303.5062 .
  2. ↑ Aghanim N. et al. (Planck Collaboration), Planck mellemresultater. XLVI. Reduktion af store systematiske effekter i HFI-polarisationskort og estimering af den optiske reioniseringsdybde, 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. ↑ Forskere rapporterer om en superhurtig udvidelse af universet . Hentet 3. juni 2016. Arkiveret fra originalen 3. juni 2016.
  5. ↑ Universet udvider sig hurtigere end tidligere antaget Arkivkopi af 4. juni 2016 på Wayback Machine // geektimes.ru
  6. ↑ Dan Scolnic, Lucas M. Macri, Wenlong Yuan, Stefano Casertano, Adam G. Riess. Cepheidstandarder for store magellanske skyer giver et 1 % grundlag for bestemmelse af Hubble-konstanten og stærkere beviser for fysik ud over 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 resultater. VI. Kosmologiske  parametre . — 2018-07-17. - arXiv : 1807.06209 .
  8. ↑ AJ Shajib et al. (16. oktober 2019), STRIDES: En 3,9 procent måling af Hubble-konstanten fra det stærke linsesystem DES J0408-5354, arΧiv : 1910.06306v2 [astro-ph.GA]. 
  9. ↑ Undersøgelse finder, at universet kan være 2 milliarder år yngre . m.phys.org. Hentet 13. september 2019. Arkiveret fra originalen 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 målte universets ekspansionshastighed med rekordnøjagtighed Arkivkopi dateret 5. maj 2020 på Wayback Machine // Vesti.ru , 27. februar 2018
  12. ↑ Teoretisk fysiker Lucas Lombriser fra Universitetet i Genève har foreslået en løsning på gåden, ifølge hvilken resultaterne af måling af Hubble-konstanten, opnået ved forskellige, men pålidelige metoder, adskiller sig væsentligt fra hinanden . Ru , 11. marts 2020
  13. ↑ Richard Panek. Kosmologisk krise // I videnskabens verden . - 2020. - Nr. 4/5 . - S. 102-111 .
  14. ↑ Mysteriet om universets udvidelse afsløres. Forskere tager et nyt kig på beregningen af ​​den omstridte værdi Arkiveret 19. marts 2020 på Wayback Machine // 10. marts 2020
  15. ↑ Neta A. Bahcall. Hubbles lov og det ekspanderende univers  (engelsk)  // PNAS. - 2015. - Bd. 112, nr. 11 . - s. 3173-3175.  (Engelsk)

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier