Астрофизики при помощи комического телескопа «Хаббл», так и ряда телескопов наземных обсерваторий, определил точную скорость расширения Вселенной, используя искривленный свет гравитационных линз.
Постоянная Хаббла представляет собой параметр, который связывает расстояние до внегалактического объекта (галактики, квазара) со скоростью его удаления.
То есть, с каждым мегапарсеком (единица расстояния, равная более чем трем миллионам световых лет) скорость объекта увеличивается. Это позволяет ученым оценить масштабы и возраст Вселенной, а также вычислить темпы ее расширения. Однако результаты, основанные на данных различных исследований, не соответствовали друг другу и давали разброс диапазона значений постоянной от 68 до 73 километров в секунду за мегапарсек.
В новом исследовании астрономы использовали как данные космического телескопа «Хаббл», так и данные, полученных наземными телескопами, наблюдая за массивными галактиками, которые играли роль гравитационных линз, искривляя свет от еще более удаленных объектов, в частности, квазаров, находящихся за ними.
Гравитационная линза представляет собой эффект, когда массивное тело искривляет направление распространения излучения объекта, находящегося за ним. Линза может действовать по-разному на разные фотоны, что приводит к появлению «дополнительных» изображений объекта. На изменения параметров излучения эти изображения реагируют с определенными задержками, измеряя которые, можно оценить пройденное фотонами расстояние.
Галактики искривляют свет неравномерно, поэтому некоторые изображения квазара запаздывают за другими. Поскольку многие квазары изменяют свою яркость, то можно измерить время задержки. Это позволило ученым точно определить постоянную Хаббла.
Новая и уточненная оценка постоянной Хаббла на сегодняшний день составляет 71,9 ± 2,7 километра в секунду на один мегапарсек.