|
Проверка ставит под сомнение эволюцию темной энергии
|
|
|
|
Космологи долгое время пытались определить, обусловлено ли ускоряющееся расширение Вселенной простой космологической постоянной, или же влияние темной энергии меняется с течением времени. В новом анализе, опубликованном в журнале Physical Review D, Самсуззаман Афроз и Суводип Мукерджи из Института фундаментальных исследований Тата, Мумбаи, выявили незначительное влияние на выводы о природе темной энергии из-за небольшого несоответствия между фундаментальным соотношением космологических расстояний и двумя ключевыми наборами данных, используемыми для измерения свойств из темной энергии.
|
|
|
|
Полученный результат ставит под сомнение обоснованность недавних заявлений о том, что темная энергия может эволюционировать с течением времени, что, возможно, приближает нас на шаг к решению одной из самых сложных задач космологии.
|
|
|
|
Темная энергия - это пока еще необъяснимое явление, широко используемое космологами для объяснения ускоряющегося расширения Вселенной. Эта идея впервые возникла в рамках общей теории относительности Эйнштейна, но с момента ее возникновения исследователи долго спорили о том, действительно ли темная энергия постоянна или она действительно эволюционирует с течением времени, что имеет фундаментальное значение для нашего понимания будущей судьбы Вселенной.
|
|
|
|
Ключ к разгадке этой тайны лежит в "уравнении состояния" темной энергии: обманчиво простой зависимости, описывающей соотношение между ее давлением и плотностью. Его можно измерить множеством различных способов, но в целом все они предполагают наблюдение за удаленными объектами и измерение того, насколько быстро они удаляются от нас, что определяется их красным смещением.
|
|
|
|
|
|
|
"Коллаборация DESI недавно сообщила об интригующих намеках на то, что уравнение состояния темной энергии может изменяться в зависимости от красного смещения", - объясняет Афроз. "Если этот результат подтвердится, это будет знаковое открытие".
|
|
|
|
Проверка надежности
|
|
|
|
Наряду с наблюдениями DESI, для измерения уравнения состояния темной энергии использовались различные космологические зонды. Однако до сих пор было предпринято мало попыток определить, действительно ли эти зонды надежны в своих методологиях. В своем исследовании Афроз и Мукерджи стремились внести свежую ясность в эту насущную космологическую проблему.
|
|
|
|
"Возможный способ проверить надежность различных наборов данных - проверить, удовлетворяют ли эти наборы данных некоторым краеугольным отношениям в космологии, которые действительны в рамках общей теории относительности", - описывает Мукерджи. "Одним из таких соотношений является соотношение двойственности космических расстояний". Это описывает, как две независимые меры космических расстояний должны быть неразрывно связаны.
|
|
|
|
"В нашем анализе мы предлагаем новый метод определения уравнения состояния темной энергии с использованием двух разных наборов данных, а также проверяем надежность этих двух независимых зондов: сверхновых и "барионных акустических колебаний" (BAO)", - продолжает Мукерджи. Эти колебания описывают колебания плотности видимой материи Вселенной, генерируемые акустическими волнами, распространяющимися через первичную плазму в самые ранние моменты после Большого взрыва.
|
|
|
|
В ходе своего анализа ученые обнаружили, что наборы данных как для сверхновой, так и для DESI в целом соответствуют соотношению двойственности космических расстояний, но с небольшим несоответствием. Важно отметить, что это незначительное расхождение коррелирует со сдвигом параметров состояния в уравнении темной энергии от значений, ожидаемых для простой космологической постоянной. Результаты показывают, что даже незначительное несоответствие может иметь значимые последствия для связи между уравнением состояния темной энергии и возможными систематическими ошибками в измерении формы истории расширения Вселенной.
|
|
|
|
"Результат основан на различных вариантах параметризации двойственности космических расстояний и других тестах, проведенных для проверки надежности нашего анализа", - объясняет Афроз. "Это также подтверждает наш вывод о том, что еще слишком рано заявлять о надежном обнаружении динамической темной энергии".
|
|
|
|
Если это открытие подтвердится, оно может иметь далеко идущие последствия для понимания космологами темной энергии. Помимо указания на то, что несоответствия в наборе данных могут повлиять на выводы о природе темной энергии, подход команды также может помочь в будущем значительно улучшить совместимость между различными космологическими зондами.
|
|
|
|
"Наша новая методика будет полезна для совместного анализа большого объема данных, которые будут получены в ближайшее время, чтобы сделать надежный вывод об уравнении состояния темной энергии", - говорит Мукерджи. "Это позволило бы оценить и смягчить любые потенциальные систематические эффекты между различными наборами данных и могло бы помочь в создании надежных научных открытий для понимания загадочного космического ускорения".
|
|
|
|
Источник
|
