Hubblen vakio

Hubblen vakio ( Hubble- parametri ) on Hubblen lakiin sisältyvä kerroin , joka suhteuttaa etäisyyden ekstragalaktiseen kohteeseen ( galaksiin , kvasaariin ) sen poistumisnopeuteen. Yleensä merkitään H - kirjaimella . Sen ulottuvuus on käänteinen ajan suhteen ( H ≈ 2,2⋅10 −18 s −1 ), mutta se ilmaistaan ​​yleensä km/s per megaparsekki , mikä tarkoittaa kahden galaksin, joita erottaa etäisyys 1 , keskimääräistä laajenemisnopeutta nykyaikana. Mpc . Laajenevan universumin malleissaHubble-vakio muuttuu ajan myötä, ja termin "vakio" merkitys on, että H :n arvo on sama millä tahansa ajanhetkellä, kaikissa universumin pisteissä.

Mittaukset

Luotettavin arvio Hubblen vakiosta vuodelle 2013 oli 67,80 ± 0,77 (km/s)/Mpc [1] . Vuonna 2016 tämä arvio tarkennettiin arvoon 66,93 ± 0,62 (km/s)/Mpc [2] .

Yllä ilmoitetut arvot on saatu mittaamalla taustasäteilyn parametreja Planckin avaruusobservatoriossa (eri menetelmillä tehdyt mittaukset antavat hieman erilaisia ​​Hubble-vakion arvoja). Vuonna 2016 julkaistut Hubble-vakion "paikallisten" ( z < 0,15 ) arvojen mittaukset laskemalla galaksien etäisyydet niissä havaittujen kefeidien kirkkaudesta Hubble -avaruusteleskoopilla antoivat arvion 73,24 ± 1,74 . (km /c)/Mpc , mikä on 3,4 sigmaa (7-8 %) enemmän kuin taustasäteilyn parametreilla [3] [4] [5] ; lisähavainnot Hubble-teleskoopilla osoittivat jopa hieman korkeamman arvon - 74,03 ± 1,42 (km/s) / Mpc vuodesta 2019 [6] . Samaan aikaan Planck-operaation tulokset osoittivat alhaisemman arvon - 67,4 ± 0,5 (km/s)/Mpc [7] , vuodesta 2018 lähtien.

Viimeaikaiset arviot muilla menetelmillä ovat myös antaneet arvoja suurempia kuin 70 [8] [9] [10] . Syitä tähän eroon ei vieläkään tunneta [11] [12] [13] .
Ongelmana on, että tutkijat käyttävät kahta erilaista laskentamenetelmää: ensimmäinen perustuu CMB :hen , toinen perustuu supernovien satunnaiseen esiintymiseen kaukaisissa galakseissa. Ensimmäisen menetelmän mukaan H :n arvo oli 67,4 ja toisen mukaan - 74; ehdotetut H :n arvot ovat tulleet yhä tarkemmiksi vuosien mittaan eron säilyttäen. [neljätoista]

Johdetut vakiot

Hubble-vakion käänteisluku ( Hubble-aika t H = 1/ H ) tarkoittaa universumin ominaislaajentumisaikaa nykyhetkellä. Hubble-vakion arvolle, joka on 66,93 ± 0,62 (km/s)/Mpc (tai (2,169 ± 0,020)⋅10 -18 s -1 ), Hubble-aika on (4,61 ± 0,05) ⋅10 17 s (tai (14,610 ± 0,016)⋅10 9 vuotta ). Usein he käyttävät myös toista derivatiivista vakiota, Hubblen etäisyyttä , joka on yhtä suuri kuin Hubblen ajan ja valonnopeuden tulo : D H \ u003d ct H \ u003d c / H. Yllä olevalla Hubble-vakion arvolla Hubblen etäisyys on (1,382 ± 0,015)⋅10 26 m tai (14,610 ± 0,016)⋅10 9 valovuotta

Joskus kaavoissa käytetään dimensiotonta Hubble-vakiota, joka korvaa mittavakion sen suhteella johonkin arvoon, yleensä 70 (km/s)/Mpc tai 100 (km/s)/Mpc , ja merkitsee sitä vastaavasti h 70 tai h 100 .

Hubble-vakiota, joka ilmaistaan ​​ajan H(t) funktiona, kutsutaan Hubble-parametriksi [15] .

Muistiinpanot

  1. ↑ Ade PAR et ai . (Planck Collaboration). Planck 2013 tulokset. I. Yleiskatsaus tuotteisiin ja tieteellisiin tuloksiin  (englanniksi)  // Astronomy and Astrophysics  : Journal. - EDP Sciences , 2013. - 22. maaliskuuta ( nide 1303 ). — s. 5062 . - doi : 10.1051/0004-6361/201321529 . - . - arXiv : 1303.5062 .
  2. ↑ Aghanim N. et ai. (Planck Collaboration), Planckin välitulokset. XLVI. Suuren mittakaavan systemaattisten vaikutusten vähentäminen HFI-polarisaatiokartoissa ja reionisaation optisen syvyyden arviointi, arΧiv : 1605.02985 [astro-ph]. 
  3. ↑ Riess AG et ai., Hubble-vakion paikallisarvon 2,4 %:n määritys, arΧiv : 1604.01424 [astro-ph]. 
  4. ↑ Tutkijat raportoivat maailmankaikkeuden supernopeasta laajenemisesta . Haettu 3. kesäkuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 3. kesäkuuta 2016.
  5. ↑ Universumi laajenee nopeammin kuin aiemmin luultiin Arkistokopio 4. kesäkuuta 2016 Wayback Machinessa // geektimes.ru
  6. ↑ Dan Scolnic, Lucas M. Macri, Wenlong Yuan, Stefano Casertano, Adam G. Riess. Suuret Magellanipilven kefeidistandardit tarjoavat 1 %:n perustan Hubblen vakion määrittämiselle ja vahvemman todisteen fysiikasta LambdaCDM:n lisäksi  . – 18.3.2019. - doi : 10.3847/1538-4357/ab1422 . — . - arXiv : 1903.07603 .
  7. ↑ M. Lilley, PB Lilje, M. Liguori, A. Lewis, F. Levrier. Planck 2018 tulokset. VI. Kosmologiset  parametrit . – 17.07.2018. - arXiv : 1807.06209 .
  8. ↑ AJ Shajib et ai. (16. lokakuuta 2019), STRIDES: Hubble-vakion 3,9 prosentin mittaus vahvasta linssijärjestelmästä DES J0408-5354, arΧiv : 1910.06306v2 [astro-ph.GA]. 
  9. ↑ Tutkimuksen mukaan maailmankaikkeus saattaa olla 2 miljardia vuotta nuorempi . m.phys.org. Haettu 13. syyskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 13. syyskuuta 2019.
  10. ↑ MJ Reid, DW Pesce, AG Riess (18.11.2019), Parannettu etäisyys NGC 4258:aan ja sen vaikutukset Hubble-vakioon, arΧiv : 1908.05625v2 [astro-ph.GA]. 
  11. ↑ Tähtitieteilijät mittasivat universumin laajenemisnopeuden ennätystarkkuudella . 5. toukokuuta 2020 päivätty arkistokopio Wayback Machinessa // Vesti.ru , 27. helmikuuta 2018
  12. ↑ Teoreettinen fyysikko Lucas Lombriser Geneven yliopistosta on ehdottanut ratkaisua arvoitukseen, jonka mukaan erilaisilla mutta luotettavilla menetelmillä saadut Hubble-vakion mittaustulokset eroavat merkittävästi toisistaan ​​. Ru , 11. maaliskuuta 2020
  13. ↑ Richard Panek. Kosmologinen kriisi // Tieteen maailmassa . - 2020. - Nro 4/5 . - S. 102-111 .
  14. ↑ Universumin laajenemisen mysteeri paljastuu. Tutkijat näkevät uuden katseen kiistanalaisen arvon laskentaan. Arkistoitu 19. maaliskuuta 2020 Wayback Machinessa // 10. maaliskuuta 2020
  15. ↑ Neta A. Bahcall. Hubblen laki ja laajeneva maailmankaikkeus  (englanniksi)  // PNAS. - 2015. - Vol. 112, nro. 11 . - s. 3173-3175.  (Englanti)

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat