Темная энергия, может быть не такой, какой кажется
Далекие древние галактики дают ученым все больше намеков на то, что таинственная сила, называемая темной энергией, может быть не такой, как они думали. Астрономы знают, что Вселенная раздвигается с ускоряющейся скоростью, и на протяжении десятилетий ломали голову над тем, что могло бы ускорить этот процесс. Они предполагают, что в действие вступает мощная постоянная сила, которая хорошо согласуется с основной математической моделью, описывающей поведение Вселенной. Но они не могут ее видеть и не знают, откуда она берется, поэтому называют ее темной энергией.
Она настолько огромна, что, как считается, составляет почти 70% Вселенной, в то время как обычная материя, такая как звезды, планеты и люди, составляет всего 5%.
Но результаты, опубликованные ранее в этом году международным исследовательским сообществом, в котором приняли участие более 900 ученых со всего мира, преподнесли большой сюрприз. Когда ученые проанализировали, как движутся галактики, они обнаружили, что сила, толкающая или притягивающая их, не является постоянной. И во вторник та же группа опубликовала новый, более широкий анализ, который дал аналогичный ответ.
"Я не думал, что такой результат будет достигнут при моей жизни", - сказал Мустафа Исхак-Бушаки, космолог из Техасского университета в Далласе, который участвует в сотрудничестве.
Что представляет собой сотрудничество DESI?
Проект, получивший название Dark Energy Spectroscopic Instrument, использует телескоп к юго-западу от Тусона, штат Аризона, для создания трехмерной карты Вселенной за 11 миллиардов лет, чтобы увидеть, как галактики группировались во времени и в пространстве. Это дает ученым информацию о том, как эволюционировала Вселенная и куда она может двигаться.
Карта, которую они строят, не имела бы смысла, если бы темная энергия была постоянной силой, как это предполагается в теории. Вместо этого энергия, по-видимому, меняется или ослабевает со временем. Если это действительно так, это перевернуло бы стандартную космологическую модель астрономов. Это может означать, что темная энергия сильно отличается от того, что думали ученые, или что, возможно, происходит что—то совсем другое.
"Это время большого волнения, а также некоторого недоумения и растерянности", - сказал Бхувнеш Джайн, космолог из Пенсильванского университета, который не принимал участия в исследовании.
Последнее открытие коллаборации указывает на возможное объяснение, основанное на более старой теории: на протяжении миллиардов лет космической истории Вселенная расширялась, а галактики группировались, как и предсказывала общая теория относительности Эйнштейна.
Темная энергия мертва?
Новые данные не являются окончательными. Астрономы говорят, что им нужно больше данных, чтобы опровергнуть теорию, которая, казалось, так хорошо согласуется друг с другом. Они надеются, что наблюдения с других телескопов и новый анализ новых данных в течение следующих нескольких лет позволят определить, сохранится ли существующее представление о темной энергии.
"Значение этого результата прямо сейчас ошеломляет, - сказал Роберт Колдуэлл, физик из Дартмутского колледжа, который не принимал участия в исследовании, - но это не похоже на простое измерение".
Почему темная энергия имеет значение?
Многое зависит от ответа. Поскольку темная энергия является крупнейшим компонентом Вселенной, ее поведение определяет судьбу Вселенной, объяснил Дэвид Спергел, астрофизик и президент Фонда Саймонса. Если темная энергия будет постоянной, Вселенная продолжит расширяться, постоянно становясь все холоднее и пустее. Если она будет набирать силу, Вселенная будет расширяться так быстро, что уничтожит себя в результате того, что астрономы называют Большим разрывом.
"Не паникуйте. Если это то, что происходит, то это произойдет только через миллиарды лет", - сказал он. "Но мы хотели бы знать об этом".
