Космический «гул» чёрных дыр может переписать историю Вселенной

Одна из главных загадок современной науки — скорость расширения Вселенной — может получить неожиданное решение. Учёные предложили измерять её не по свету далёких звёзд и не по реликтовому излучению, а по едва уловимому гравитационному «гулу», который создают миллионы слияний чёрных дыр. Если расчёты подтвердятся, это станет новым независимым способом проверить фундаментальные космологические модели.

Проблема, известная как «напряжение Хаббла», заключается в том, что измерения ранней и поздней Вселенной дают разные значения скорости её расширения. Разница небольшая, но статистически значимая. Либо в измерениях скрыта системная ошибка, либо в уравнениях космологии не хватает важного элемента — от новой формы тёмной энергии до пересмотра физики ранней Вселенной.

Новый подход основан на анализе стохастического гравитационно-волнового фона — совокупного сигнала от бесчисленных столкновений чёрных дыр, которые слишком слабы, чтобы фиксироваться по отдельности. Этот фон формирует постоянное «шуршание» пространства-времени. Его интенсивность напрямую связана с тем, насколько велик наблюдаемый объём Вселенной, а значит — с темпом её расширения.

Исследователи уже протестировали метод на данных сети детекторов LIGO-Virgo-KAGRA. Даже без прямого обнаружения фонового сигнала удалось исключить часть сценариев медленного расширения. В ближайшие годы чувствительность обсерваторий вырастет, и учёные ожидают зафиксировать гравитационный фон напрямую. Если это произойдёт, космология получит новый инструмент — и, возможно, придётся пересматривать базовые представления о том, как устроена Вселенная и почему она расширяется именно так, а не иначе.

Источник: https://www.sciencedaily.com