35
неограниченно (открытая Вселенная). Если же р>рКр, то
фаза расширения сменится сжатием вплоть до нулевых
размеров (закрытая Вселенная). Из астрономических
наблюдений следует, что средняя плотность
светящегося вещества р~3-10~31 г-см~3, т. е. примерно в 30 раз
меньше критической. Казалось бы, опыт говорит в
пользу открытой модели. Но что если невидимая
«скрытая масса» доводит среднюю плотность до рКр или даже
превышает ее? Эффект гравитационной фокусировки,
возможно, поможет получить ответ на этот
фундаментальный вопрос космологии.
Вторая весьма заманчивая перспектива
астрофизических приложений ГЛ —
это получение информации о
космологических расстояниях до объектов во Вселенной.
Речь идет об определении так называемой постоянной
Хаббла, которая характеризует зависимость скорости
удаления далеких источников от расстояния до них.
Американский астроном Э. Хаббл в течение многих лет
исследовал спектры звезд в разных галактиках. Он
обнаружил, что эти спектры, отличаются от спектров звезд
нашего Млечного Пути: почти все они оказались сдви:
нутыми в сторону более длинных волн (в красную
сторону). Природа красного смещения в настоящее время
надежно установлена. Она связана с. расширением
Вселенной, вследствие которого все.объекты удаляются друг
от друга и, разумеется, от наземного наблюдателя
также. Но при удалении источника любых колебаний их
частота уменьшается (эффект Доплера), а длина волны
соответственно возрастает. Относительное изменение
длины волны (Хнабл—Аист) Аист (это и есть красное
смещение г) для скорости удаления источника v; намного
меньшей скорости света с, равно vfc. Установленное
Хабблом пропорциональное возрастание z с расстоянием
до галактик означает одновременно и возрастание
скорости удаления. Поэтому можно написать, что v = Hr.
Это и есть знаменитый закон Хаббла, открытый им в
1929 г. В приведенной формуле буквой г обозначено
расстояние до источника, а Я —
некоторая константа,
которая носит название постоянной Хаббла. Первоначаль-
49
но ее величина считалась равной 500 км-с-1» (Мпк)~1,
а затем она много раз пересматривалась. В настоящее
время наиболее вероятное значение Я лежит в пределах
50-М00 км-С"1-(Мпк)""1. Спрашивается, почему
возникает такая большая неопределенность? Казалось бы,
определить постоянную Хаббла очень просто.
Достаточно измерить красное смещение (а оно определяется по
спектрам очень точно) и, зная расстояние /*, легко
рассчитать Я. Действительно, из z =
v/c и закона Хаббла
следует z=Hr/c, откуда H=zcjr.
Формула в самом деле получилась совсем простой,
но вся беда в том, что чрезвычайно трудно точно
определить расстояние г до источника. Из-за этого и
возникает такой огромный разброс в значениях Я. В