Темная энергия. Что скрывают мрачные глубины космоса
Темная материя и темная энергия — две величайшие загадки космоса. Ученые твердо уверены в их существовании, но постигнуть природу этих явлений человечеству еще лишь предстоит. Первые шаги в этом направлении уже сделаны: оказалось, что таинственная темная энергия вовсе не является статичным вакуумом.
Прошло несколько десятилетий с тех пор, как Альберт Эйнштейн сформулировал знаменитую общую теорию относительности, но лишь недавно астрономы пришли к пониманию одного удивительного факта. То, что мы видим и воспринимаем как материю — это лишь небольшая часть того, что на самом деле составляет Вселенную во всем ее многообразии. Примерно 25% ее приходится на так называемую темную материю, а 68-75% - на темную энергию. Звучит как хорошая завязка для мрачного фэнтези, но на деле эти явления вызывают живой интерес у самой прагматичной части научного сообщества.
Реальность такова: темная материя и темная энергия и в самом деле составляют значительную часть космоса, хотя раньше некоторые астрономы относились к их существованию с большой долей скепсиса. Они невидимы для человеческого глаза, однако проявляют себя при взаимодействии гравитацией. Теория относительности утверждает, что гравитация возникает, когда масса и энергия искривляют пространство и время. Темная энергия, как полагают ученые, является той самой силой, которая ежесекундно заставляет Вселенную расширяться, а потому, согласно Эйнштейну, является космологической постоянной — так называемой «вакуумной энергией».
Команда астрономов из разных научных учреждений, в том числе из Института космологии и гравитации Университета Портсмута (UoP), обнаружила доказательства того, что темная энергия может обладать динамическим характером. «С момента своего открытия в конце прошлого века темная энергия представляет собой тайну, окутанную еще большей тайной», шутит директор UoP Боб Николь в официальном пресс-релизе. «Мы раз за разом отчаянно пытаемся получить все более четкое представление о характеристиках и происхождении этого явления, и новая работа, кажется, позволила добиться определенного прогресса в этом направлении».
Динамическая энергия
Согласно результатам исследования, опубликованным в журнале Nature Astronomy, свидетельством динамической природы темной энергии являются высокоточные измерения барионных акустических колебаний (БАО) — периодических флуктуаций материи, состоящей из протонов и нейтронов — на протяжении нескольких космических эпох. Необходимые измерения были сделаны в 2016 году командой, в состав которой вошел и ведущий автор новой работы, Гонг-Бо Чжао из ICG и Национальной астрономической обсерватории Китая. Благодаря новой методике, разработанной самим Чжао, астрономы обнаружили доказательства динамического характера темной энергии.
Говоря простым языком: если раньше это явление воспринимали как подобие статичного вакуума, то теперь ученые уверены, что оно скорее представляет собой некую форму динамического поля. Чтобы подтвердить свои выводы, команде еще предстоит ряд астрономических исследований в будущем, которые будут осуществляться с помощью инструментов нового поколения. Одним из таких приборов является спектрометр темной энергии (DESI), который в 2018 году должен начать работу над составлением 3D-карты космического пространства. Не обойдется, разумеется, и без такого фантастического достижения современных космических технологий, как телескоп Джеймса Уэбба — именно он поможет осуществить наблюдения, которые прольют свет на загадочную природу темной энергии.
