Нові дані міжнародного експерименту DESI (спектроскопічний інструмент темної енергії) вказують на те, що темна енергія, яка становить близько 70% енергетичного вмісту Всесвіту, може не бути сталою космологічною константою, а змінюватися з часом, що потенційно вимагає перегляду нашого розуміння фундаментальної структури космосу.
DESI представляє собою масштабний міжнародний проєкт. Він об’єднує понад 900 науковців із більш ніж 70 установ світу. Керівництво експериментом здійснює Національна лабораторія імені Лоуренса Берклі.
Університет штату Огайо є ключовим учасником проєкту протягом десяти років. Дванадцять дослідників цього університету активно працюють над збором та аналізом даних DESI. Їхній внесок у дослідження є надзвичайно важливим.
Останні висновки базуються на даних перших трьох років спостережень, що охоплюють близько 15 мільйонів галактик і квазарів. Це більш ніж удвічі перевищує обсяг даних, використаних у першому аналізі DESI, представленому менше року тому.
Зіставлення з іншими спостереженнями
Окремо взяті дані DESI не суперечать стандартній моделі Всесвіту. Проте коли їх поєднують з іншими вимірюваннями, виникає інша картина. З’являються ознаки того, що вплив темної енергії може слабшати з часом.
Додаткові вимірювання включають кілька незалежних джерел. Серед них реліктове випромінювання від ранніх стадій розвитку Всесвіту. Також використовуються дані про наднові зірки та їхню яскравість на різних відстанях. Важливу роль відіграє аналіз того, як світло далеких галактик викривляється під дією гравітації.
“Ці вимірювання показують деякі докази того, що стандартна модель космології не є найкращим поясненням”, – зазначає Ешлі Росс, провідний науковець каталогу великомасштабних структур DESI і професор фізики в Університеті штату Огайо. Наявність кількох незалежних джерел даних, що вказують в одному напрямку, значно підвищує достовірність висновків.
Клаус Хоншайд, провідний науковий співробітник проєкту, підкреслює значущість відкриття:
“Наші результати справді вражаючі. Ми бачимо ще більш переконливі докази фундаментальних змін у тому, як ми думаємо про темну енергію”.
Від припущення до переконливих доказів
Попередній аналіз даних DESI вже натякав на можливість динамічної природи темної енергії. Однак багато дослідників тоді вважали це скоріше статистичною випадковістю, ніж реальним відкриттям.
Пол Мартіні, один із координаторів поточного аналізу і професор астрономії в Університеті штату Огайо, пояснює, як змінилася ситуація:
“Докази на користь динамічної темної енергії стали сильнішими завдяки більшій кількості даних, і вони пройшли нові і жорсткіші випробування, тому ми більш впевнені і більш схвильовані”.
Для наукової спільноти такий висновок може мати революційний характер. Девід Вайнберг, професор астрономії в Університеті штату Огайо, порівнює значущість цього відкриття з першим виявленням темної енергії майже 30 років тому:
“Відкриття темної енергії майже 30 років тому вже було найбільшою несподіванкою в моєму науковому житті. Ці нові вимірювання дають найпереконливіші докази того, що темна енергія еволюціонує, що може стати ще однією приголомшливою зміною в нашому розумінні того, як влаштований всесвіт”.
Еволюція космологічної константи
Темна енергія була введена в космологічні моделі для пояснення прискореного розширення Всесвіту. У стандартній моделі вона представлена як космологічна константа – незмінна величина, що характеризує енергію вакууму.
Нові дані DESI кидають виклик цьому уявленню. Вони вказують на те, що темна енергія може змінюватися з часом у несподіваний спосіб. Якщо темна енергія дійсно еволюціонує, стандартна модель космології потребуватиме перегляду та доповнення.
Такий висновок може мати глибокі наслідки для нашого розуміння минулого та майбутнього Всесвіту. Якщо сила темної енергії змінюється, це вплине на прогнози щодо кінцевої долі космосу. Скажімо, якщо вона слабшає, це може змінити сценарій нескінченного прискореного розширення.
Майбутнє досліджень
Робота DESI не припиняється, і планується її продовження. Паралельно з аналізом існуючих даних ведеться підготовка наступних етапів DESI, запланованих на кінець десятиліття. Розробляються ще потужніші інструменти для майбутніх спостережень.
Важливим кроком стало оприлюднення першого пакету даних DESI (Data Release 1). Ця інформація про мільйони небесних об’єктів тепер доступна всім зацікавленим дослідникам. Такий підхід сприятиме широкому спектру астрофізичних досліджень.
Окрім DESI, протягом наступних років будуть запущені інші експерименти. Їхні результати доповнять існуючі дані та дозволять провести більш детальний аналіз природи темної енергії.
Остаточне підтвердження еволюційної природи темної енергії може стати одним із найзначніших відкриттів у фізиці XXI століття. Воно змінить наш погляд на фундаментальну структуру реальності та змусить переписати підручники з космології.
#Темна #енергія #змінюється #часом #нові #дані #DESI
Source link
