Темна енергія еволюціонує і слабшає: несподіване відкриття астрономів

Темна енергія не є космологічною константою, а змінюється з плином часу, поступово стає слабшою. На це вказує аналіз даних, зібраних за три роки колаборацією DESI, а також результати досліджень космічного мікрохвильового фону, наднових і слабкого лінзування.

Телескоп Ніколаса У. Мейалла, на який встановлено спектрометр DESI.  Джерело: DESI Collaboration/DOE/KPNO/NOIRLab/NSF/AURA/L. Tyas

Доля нашого Всесвіту залежить від балансу між матерією та темною енергією — фундаментальним компонентом, який приводить у рух її прискорене розширення. Щоб краще зрозуміти її вплив, дослідники використовують спектроскопічний інструмент DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), що встановлений на 4-метровому телескопі Ніколаса У. Мейалла в Національній обсерваторії Кітт-Пік. Він здатний вловлювати світло від 5000 галактик одночасно, що дозволяє йому проводити одне з наймасштабніших досліджень космосу за всю історію спостережень. Загалом у проєкті бере участь понад 900 дослідників з більш ніж 70 інститутів по всьому світу.

Сподобався контент? Підписуйся на нашу спільноту і отримуй більше про космос Друковані журнали, події та спілкування у колі космічних ентузіастів Підписатися на спільноту

Аналіз даних, зібраних за три перші роки роботи DESI (вони охоплюють 15 млн галактик і квазарів), виявив дещо незвичайне. Самі по собі вони узгоджуються зі стандартною моделлю Всесвіту. Однак у парі з іншими вимірами з’являється все більше ознак того, що вплив темної енергії з часом слабшає і що інші космологічні моделі можуть краще підходити. До таких інших вимірів належать світло, що залишилося з моменту зародження Всесвіту (космічний мікрохвильовий фон), результати вимірювання відстані до наднових і спостереження за тим, як світло від далеких галактик викривляється під дією гравітаційного впливу темної матерії (слабке лінзування).

Візуалізація даних DESI. Джерело: DESI Collaboration/DOE/KPNO/NOIRLab/NSF/AURA/R. Proctor

Поки що припущення про наявність темної енергії, що еволюціонує, не досягло рівня «5 сигма» — золотого стандарту у фізиці, який являє собою загальноприйнятий поріг для відкриття. Однак різні комбінації даних DESI з набором даних про мікрохвильовий фон, слабке лінзування та наднові коливаються в діапазоні від 2,8 до 4,2 сигма. Автори дослідження підкреслюють, що під час аналізу була використана техніка, що дозволяла приховати результати від учених до самого кінця. Це надало можливість згладити будь-які неусвідомлені упередження щодо даних.

Найближчим часом вчені почнуть роботу над додатковим аналізом, щоб витягти ще більше інформації з поточного набору даних, а DESI продовжить спостереження. Інші експерименти, які будуть запущені протягом наступних кількох років, також нададуть додаткові набори даних. Вони дозволять краще зрозуміти, чи дійсно темна енергія слабшає, і чи нинішні космологічні моделі потребують перегляду.

Раніше ми розповідали про те, як темна енергія завадила нашому Всесвіту стати найбільш оптимальним для життя.

За матеріалами NOIRLab

Новини інших медіа