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 Шаблон:Math. Имеет размерность, обратную времени (Шаблон:Math ≈ 2,2Шаблон:E с⁻¹), но выражается обычно в км/с на мегапарсек, обозначая таким образом среднюю скорость разлёта в современную эпоху двух галактик, разделённых расстоянием в Шаблон:Nobr. 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 Шаблон:Math одинакова.

Измерения

Оценки постоянной Хаббла

Значение постоянной Хаббла, H₀, не может быть измерено напрямую, но выводится на основе комбинации астрономических наблюдений и предположений, зависящих от модели. Она может быть вычислена по данным наблюдения "стандартных свечей" — цефеид, сверхновых типа 1a, измерения реликтового излучения, задержке сигналов от квазаров, барионным акустическим колебаниям плотности в ранней Вселенной и даже гравитационных волн, излучаемых при слиянии двойных систем чёрных дыр.

Напряжение Хаббла

Все более точные наблюдения и новые модели на протяжении многих десятилетий привели к двум наборам значений постоянной, которые между собой в пределах погрешностей не согласуются. Это различие известно как "напряжение Хаббла".

Измерения использованием калиброванных методов определения расстояний сходятся на значении приблизительно 73 (км/с)/Мпк. Так, опубликованные в 2016 году измерения «местного» (в пределах до Шаблон:Math) значения постоянной Хаббла путём вычисления расстояний до галактик по светимости наблюдающихся в них цефеид на космическом телескопе «Хаббл» давали оценку в Шаблон:Nobr, дальнейшие наблюдения на этом же телескопе в статье 2019 года показали ещё немного большее значение — Шаблон:Nobr. Оценки, выполненные другими методами, также давали значения, большие 70.

В тоже время постоянная Хаббла, определённая по реликтовому излучению с помощью космической обсерватории «Планк» даёт иные оценки: на 2013 год составляла Шаблон:Nobr, в 2016 году была уточнена до Шаблон:Nobr и Шаблон:Nobr, по состоянию на 2018 год. Независимо о реликтового излучения постоянную определили по барионным акустическим колебаниям равной Шаблон:Val.

Причины такого расхождения пока неизвестны, но по-видимому, всё указывает на то, что напряжение Хаббла связано не столько с погрешностями наблюдений на малых или больших красных смещениях, сколько с различной физикой ранней и поздней Вселенной: и реликтовое излучение, и барионные акустические колебания плотности относятся к очень молодой Вселенной, когда ей было не более 380 тысяч лет, тогда как измерения, показывающие большее значение постоянной относятся ко Вселенной возрастом в миллиард лет и позже.

Производные постоянные

Величина, обратная постоянной Хаббла (ха́ббловское вре́мя Шаблон:Math), имеет смысл характерного времени расширения Вселенной на текущий момент. Для значения постоянной Хаббла, равного Шаблон:Nobr (или Шаблон:Nobr), хаббловское время равно Шаблон:Nobr (или Шаблон:Nobr). Часто используют также ещё одну производную константу, ха́ббловское расстоя́ние, равное произведению хаббловского времени на скорость света: Шаблон:Math. Для вышеуказанного значения постоянной Хаббла хаббловское расстояние равно Шаблон:Nobr или Шаблон:Nobr.

Иногда в формулах используют безразмерную постоянную Хаббла, заменяя размерную константу её отношением к какой-либо величине, обычно к Шаблон:Nobr или к Шаблон:Nobr, и обозначая её соответственно Шаблон:Math или Шаблон:Math.

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

Ссылки

• Ю. Н. Ефремов. Постоянная Хаббла
• G. A. Tammann, B. Reindl. Cosmic Expansion and Ho: A Retro- and Pro-Spective NoteШаблон:Ref-en
• G. A. Tammann. The Ups and Downs of the Hubble ConstantШаблон:Ref-en