На снимке, предоставленном NOIRLab от 14 декабря 2023 года, видны метеоры из метеорного потока Геминиды, проносящиеся по небу над телескопом Николаса У. Мэйолла в Национальной обсерватории Китт-Пик (KPNO), программе NOIRLab NSF, в Тусоне, штат Аризона. . Фото: NOIRLab от NSF через AP.
Далекие древние галактики дают ученым дополнительные подсказки о том, что таинственная сила, называемая темной энергией, может быть не тем, чем они думали.
Астрономы знают, что Вселенная раздвигается со все возрастающей скоростью, и десятилетиями ломали голову над тем, что же могло ускорять все происходящее. Они предполагают, что существует сильная, постоянная сила, которая хорошо согласуется с основной математической моделью, описывающей поведение Вселенной. Но они не видят ее и не знают, откуда она исходит, поэтому называют ее темной энергией.
Оно настолько велико, что, как полагают, оно составляет почти 70% Вселенной, в то время как обычная материя, как и все звезды, планеты и люди, составляет лишь 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, движущая или тянущая их, не кажется постоянной. И во вторник та же группа опубликовала новый, более полный набор анализов, который привел к аналогичному ответу.
«Я не думал, что такой результат произойдет при моей жизни», — сказал Мустафа Исхак-Бушаки, космолог из Техасского университета в Далласе, который участвует в сотрудничестве.
Что такое сотрудничество DESI?
Названный Спектроскопическим инструментом темной энергии, он 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 пространстве. Это дает ученым возможность понять, как развивалась Вселенная и куда она может двигаться.
Карта, которую они создают, не имела бы смысла, если бы темная энергия была постоянной силой, как считается. Вместо этого кажется, что энергия со временем меняется или ослабевает. Если бы это действительно было так, это перевернуло бы стандартную космологическую модель астрономов с ног на голову. Это может означать, что темная энергия сильно отличается от того, что думали ученые, или что может происходить что-то совершенно другое.
«Это время большого волнения, но также и некоторой головной боли и замешательства», — сказал Бхувнеш Джайн, космолог из Пенсильванского университета, не участвующий в исследовании.
Последний результат сотрудничества предлагает возможное объяснение более старой теории: Вселенная расширялась, а галактики росли в течение миллиардов лет космической истории, как и предсказывала общая теория относительности Эйнштейна.
Спектроскопический прибор темной энергии (DESI) проводит наблюдения ночного неба на 4-метровом телескопе Николаса У. Мэйолла в Национальной обсерватории Китт-Пик в Тусоне, штат Аризона. Фото предоставлено: Питер Томан Томас Словинский/NOIRLab NSF через AP
Темная энергия мертва?
Новые выводы не являются окончательными. Астрономы говорят, что им нужно больше данных, чтобы опровергнуть теорию, которая, казалось, так хорошо сочеталась друг с другом. Они надеются, что наблюдения с других телескопов и новый анализ новых данных в ближайшие несколько лет решат, устоит ли нынешний взгляд на темную энергию или нет.
«Значение этого результата на данный момент заманчиво», — сказал Роберт Колдуэлл, физик из Дартмутского колледжа, который не участвует в исследовании, — «но это не позолоченное измерение».
Почему темная энергия важна?
Многое зависит от ответа. Поскольку темная энергия является крупнейшим компонентом Вселенной, ее поведение определяет судьбу Вселенной, объяснил Дэвид Спергель, астрофизик и президент Фонда Саймонса. Если темная энергия постоянна, Вселенная будет продолжать расширяться и навсегда становиться холоднее и пустее. По мере того, как она становится сильнее, Вселенная будет расширяться так быстро, что уничтожит себя, что астрономы называют «Большим разрывом».
«Никакой паники. Если это произойдет, то не произойдет в ближайшие миллиарды лет», — сказал он. — Но нам бы хотелось об этом услышать.
