Результати масштабного експерименту з вивчення темної енергії все більше вказують на необхідність перегляду сучасної космологічної моделі через виявлення змін у характеристиках темної енергії, яка, за попередніми уявленнями, мала бути константою.
Карта Всесвіту виявляє аномалії
Міжнародна команда науковців створила безпрецедентну “3D-карту Всесвіту” на основі даних Спектроскопічного приладу темної енергії (DESI). Цей унікальний інструмент, встановлений на телескопі Мейолл в Арізоні, зібрав інформацію про понад 14 мільйонів галактик. Нові дані свідчать, що темна енергія, ймовірно, не є константою, як вважалося раніше.
Темна енергія – це загадкове явище, яке, за сучасними уявленнями, спричиняє прискорене розширення Всесвіту після Великого вибуху. Згідно з стандартною моделлю, відомою як Лямбда-CDM, вона характеризується “космологічною постійною”, що не змінюється з часом.
Россана Руджері, дослідниця з Квінслендського технологічного університету і співробітниця проекту DESI, пояснює: “Це, по суті, найпростіша і найбільш загальноприйнята модель”. Проте нові спостереження вказують на те, що темна енергія може змінюватися.
“Ми подвоїли об’єм і обсяг даних, і це дійсно підвищило точність вимірювань, які ми можемо робити”, – зазначає науковиця.
Статистична значущість відкриття
Щоб переконатися в достовірності своїх висновків, науковці порівняли дані DESI з інформацією з інших джерел. Вони проаналізували дані про космічний мікрохвильовий фон (світло, що залишилося після Великого вибуху), наднові зірки та гравітаційне викривлення світла галактиками.
Статистична значущість результатів наразі досягає показника 4,2 сигми. Для підтвердження відкриття необхідний рівень 5 сигм.
“Зазвичай прийнято вважати, що як тільки ви знайдете напругу в 5 сигма, ви скажете, що відкрили нову фізику”, – пояснює Руджері.
Тамара Девіс, астрофізик з Квінслендського університету, відзначає, що інші великі астрономічні проекти, такі як Огляд темної енергії, також показують подібні результати. Проте вона залишається обережною:
“Я все ще вважаю, що існує дуже велика ймовірність того, що причиною цього є статистичні коливання або невелика систематична помилка в наших даних”.
Перспективи нової космологічної теорії
Якщо результати експерименту DESI підтвердяться, фізикам необхідно буде розробити нову теорію, яка пояснює змінну природу темної енергії.
“Як тільки ми відкриємо можливість того, що темна енергія не є космологічною константою, у нас з’явиться так багато різних моделей, які фізики-теоретики будують”, – каже Руджері.
Одним із можливих кандидатів є теорія квінтесенції, яка потенційно може об’єднати теорію відносності з квантовою фізикою. Це завдання залишалося невирішеним протягом десятиліть. Професор Девіс вважає, що теоретикам доведеться розробити принципово нові підходи: “Теоретики мають абсолютний успіх”.
Важливо розуміти, що результати DESI не ставлять під сумнів теорію відносності Ейнштейна. Вони лише вказують на необхідність перегляду нашого розуміння складу та еволюції Всесвіту після Великого вибуху.
Пролітайте крізь мільйони галактик, нанесені на карту за допомогою координатних даних DESI. DESI collaboration and Fiske Planetarium, CU Boulder
Майбутні дослідження та перспективи
Наразі DESI виконав лише частину своєї місії, спостерігаючи 14 мільйонів галактик із запланованих 40 мільйонів. Додаткові дані можуть або підтвердити необхідність перегляду стандартної моделі, або повернути нас до усталених уявлень.
Інші проекти, зокрема телескоп “Евклід” Європейського космічного агентства, також збирають важливу інформацію. Нещодавно він опублікував дані про сотні тисяч зафіксованих галактик, що можуть допомогти в формуванні нової моделі Всесвіту.
Руджері відзначає, що DESI також планує дослідження інших загадкових явищ, наприклад нейтрино. “Насправді все завершується набагато швидше, ніж ми думали”, – каже вона про поточні дослідження.
Професор Девіс захоплена можливостями сучасних телескопів, що дозволяють вивчати найдавніше світло у Всесвіті:
“Коли це світло почало рухатися до нас, Сонце ще не перетворилося на зірку – це була просто хмара газу. Ми спостерігаємо, як розгортається історія, дивлячись на це дуже старе світло, яке подорожує Всесвітом”.
#фізики #можуть #змінити #теорію #Всесвіту
Source link
