Сверхновые и реликтовое излучение почти не дают сдвинуть H0 вверх
Кратко
Авторы проверили, может ли «обратная лестница расстояний» вывести скорость расширения Вселенной далеко от 67 км/с/Мпк, используя сверхновые типа Ia, барионные акустические осцилляции и реликтовое излучение. Они показали, что рассмотренные в космологических анализах сверхновых систематики меняют оценку H0 меньше чем на 0,1 км/с/Мпк, а чтобы получить около 73–74 км/с/Мпк, потребовалось бы слишком сильное изменение яркости сверхновых с расстоянием.
Почему это важно
Это сужает круг возможных объяснений расхождения в оценках H0: простая подстройка данных сверхновых здесь не помогает.
Разбор
Здесь авторы не строили новую космологическую модель, а проверяли, сколько свободы на самом деле есть у уже привычного подхода с «лестницей расстояний наоборот». Идея простая: берут сверхновые типа Ia как набор относительных меток расстояния, а затем привязывают их к абсолютной шкале через барионные акустические осцилляции и реликтовое излучение. Если в этих данных можно было бы незаметно «подкрутить» яркость сверхновых, то итоговая скорость расширения Вселенной могла бы съехать вверх.
Проблема в том, что раньше разница между оценкой H0 из ранней Вселенной и из локальных измерений оставалась открытой, и часто обсуждали, не сидит ли источник расхождения в тонких эффектах в данных сверхновых. Авторы прямо проверили этот вариант на данных Dark Energy Survey по сверхновым и на измерениях DESI по BAO. Сначала они прогнали набор уже известных систематик — то есть возможных смещений, связанных не с физикой, а с особенностями измерений и обработки. Оказалось, что все эти поправки вместе сдвигают H0 меньше чем на 0,1 км/с/Мпк — это почти ничего на фоне самого расхождения.
Потом они пошли дальше и спросили: а какое изменение яркости сверхновых с красным смещением вообще понадобилось бы, чтобы получить локальное значение H0? Ответ получился очень жёсткий: нужен был бы тренд dμ/dz = 0.2 mag. Такой сдвиг не просто поднимал бы H0 до уровня локальной «сетки» расстояний, но и ломал бы другие космологические выводы из тех же сверхновых: в модели плоской ΛCDM получилось бы ΩM = 0.23, что расходится с другими космологическими данными на 10σ. То есть желаемая подстройка данных слишком велика, чтобы её можно было спрятать в пределах реальных наблюдательных погрешностей.
Итог у них довольно приземлённый, но важный: нынешние данные по сверхновым почти не оставляют пространства для того, чтобы именно через inverse distance ladder получить H0 заметно выше 67 км/с/Мпк. Иначе говоря, если и искать объяснение Hubble tension, то не в простой эволюции яркости сверхновых с расстоянием.
Ключевые цифры
Можно ли доверять
Это рецензируемая статья в MNRAS, так что работа прошла обычную научную проверку. При этом авторы опираются на данные по сверхновым и BAO, а не на прямые измерения в лаборатории, поэтому вывод зависит от качества этих космологических наборов и их систематик. Сильная сторона здесь в том, что они не просто нашли эффект, а показали, что нужный для него сдвиг уже конфликтует с другими космологическими наблюдениями.
Пересказано ИИ по научной статье. Как это устроено