Постоянная Хаббла

Постоя́нная Ха́ббла (пара́метр Ха́ббла) — коэффициент, входящий в закон Хаббла, который связывает расстояние до внегалактического объекта (галактики, квазара) со скоростью его удаления. Обычно обозначается буквой H. Имеет размерность, обратную времени (H ≈ 2,2⋅10−18 с−1), но выражается обычно в км/с на мегапарсек, обозначая таким образом среднюю скорость разлёта в современную эпоху двух галактик, разделённых расстоянием в 1 Мпк. В моделях расширяющейся Вселенной постоянная Хаббла изменяется со временем, а смысл термина «постоянная» — в том, что в каждый данный момент времени во всех точках Вселенной величина H одинакова.

Измерения

undefined

Наиболее надёжная оценка постоянной Хаббла на 2013 год составляла 67,80 ± 0,77 (км/с)/Мпк[1]. В 2016 году эта оценка была уточнена до 66,93 ± 0,62 (км/с)/Мпк[2].

Указанные выше значения получены с помощью измерения параметров реликтового излучения на космической обсерватории «Планк» (измерения разными методами дают несколько различающиеся значения постоянной Хаббла). Опубликованные в 2016 году измерения «местного» (в пределах до z < 0,15) значения постоянной Хаббла путём вычисления расстояний до галактик по светимости наблюдающихся в них цефеид на космическом телескопе «Хаббл» давали оценку в 73,24 ± 1,74 (км/с)/Мпк, что на 3,4 сигмы (на 7—8 %) больше, чем определено по параметрам реликтового излучения[3][4][5]; дальнейшие наблюдения с помощью телескопа Хаббл показали ещё немного большее значение — 74,03 ± 1,42 (км/с)/Мпк по состоянию на 2019 год[6]. При этом результаты миссии «Планк» показали меньшее значение — 67,4 ± 0,5 (км/с)/Мпк[7], по состоянию на 2018 год.

Последние оценки, выполненные другими методами, также давали значения, большие 70[8][9][10]. Причины такого расхождения пока неизвестны[11][12][13].
Проблема в том, что ученые используют два разных метода расчёта: первый базируется на реликтовом излучении, второй — на случайном появлении сверхновых в удаленных галактиках. Согласно первому методу, величина H равнялась 67,4, а по второму — 74; предложенные величины H становились все точнее на протяжении многих лет, сохраняя при этом разницу[14].

Производные постоянные

Величина, обратная постоянной Хаббла (ха́ббловское вре́мя tH = 1/H), имеет смысл характерного времени расширения Вселенной на текущий момент. Для значения постоянной Хаббла, равного 66,93 ± 0,62 (км/с)/Мпк (или (2,169 ± 0,020)⋅10−18 c−1), хаббловское время равно (4,61 ± 0,05)⋅1017 с (или (14,610 ± 0,016)⋅109 лет). Часто используют также ещё одну производную константу, ха́ббловское расстоя́ние, равное произведению хаббловского времени на скорость света: DH = ctH = c/H. Для вышеуказанного значения постоянной Хаббла хаббловское расстояние равно (1,382 ± 0,015)⋅1026 м или (14,610 ± 0,016)⋅109 световых лет.

Иногда в формулах используют безразмерную постоянную Хаббла, заменяя размерную константу её отношением к какой-либо величине, обычно к 70 (км/с)/Мпк или к 100 (км/с)/Мпк, и обозначая её соответственно h70 или h100.

Постоянную Хаббла, выраженную в виде функции времени H(t), называют параметром Хаббла[15].

Примечания

Ссылки

Категории