DESI создала самую большую на сегодняшний день 3D-карту нашей Вселенной. Земля находится в центре этого тонкого кусочка полной карты. В увеличенном разрезе легко увидеть основную структуру материи в нашей Вселенной. Фото: Клэр Ламман/сотрудничество DESI; специальный пакет цветовой карты от cmastro
Вселенная по-прежнему расширяется с ускоряющейся скоростью, но, возможно, в последнее время она замедлилась по сравнению с несколькими миллиардами лет назад, как показали ранние результаты самых точных измерений ее эволюции, сделанные в четверг.
Хотя предварительные результаты далеки от подтверждения, если они подтвердятся, это еще больше углубит тайну темной энергии и, вероятно, будет означать, что в нашем понимании космоса не хватает чего-то важного.
Эти сигналы изменения скорости нашей Вселенной были обнаружены спектроскопическим инструментом темной энергии (DESI), который установлен на вершине телескопа Национальной обсерватории Китт-Пик в американском штате Аризона.
Каждый из 5000 оптоволоконных роботов инструмента может наблюдать за галактикой в течение 20 минут, что позволяет астрономам составить карту того, что они назвали крупнейшей в истории трехмерной картой Вселенной.
«Мы измерили положение галактик не только в пространстве, но и во времени, потому что чем дальше они находятся, тем больше мы возвращаемся во времени во все более и более молодую Вселенную», — Арно де Маттиа, соруководитель интерпретации данных DESI. команда, рассказал AFP.
Всего через год после пятилетнего исследования DESI уже составил карту, включающую шесть миллионов галактик и квазаров, используя свет, простирающийся на 11 миллиардов лет в прошлое Вселенной.
Результаты были объявлены на конференциях в США и Швейцарии в четверг перед серией научных статей, опубликованных в Журнале космологии и физики астрочастиц.
Миссия DESI — пролить свет на природу темной энергии — теоретического явления, которое, как считается, составляет примерно 70 процентов Вселенной.
Еще 25 процентов Вселенной состоит из столь же загадочной темной материи, оставляя лишь пять процентов нормальной материи — такой, как все, что вы можете видеть.
Непостоянная константа?
Уже более века ученые знали, что Вселенная начала расширяться после Большого взрыва, 13,8 миллиардов лет назад.
Но в конце 1990-х годов астрономы были потрясены, обнаружив, что она расширяется со все возрастающей скоростью.
Это было неожиданностью, поскольку считалось, что гравитация материи – как нормальной, так и темной – замедляла Вселенную.
Но очевидно, что что-то заставляло Вселенную расширяться со все более быстрыми скоростями, и этой силе было дано название «темная энергия».
Совсем недавно было обнаружено, что ускорение Вселенной значительно ускорилось примерно через шесть миллиардов лет после Большого взрыва.
Согласно ведущей модели Вселенной, называемой Lambda CDM, в противостоянии между материей и темной энергией последняя, безусловно, имеет преимущество.
В соответствии с этой моделью ускоряющееся расширение Вселенной называется «космологической постоянной», которая тесно связана с темной энергией.
Директор DESI Майкл Леви заявил, что на данный момент первые результаты прибора демонстрируют «фундаментальное согласие с нашей лучшей моделью Вселенной».
«Но мы также видим некоторые потенциально интересные различия, которые могут указывать на то, что темная энергия развивается со временем», — сказал Леви в своем заявлении.
Другими словами, данные «кажется, показывают, что космологическая постоянная Лямбда на самом деле не является константой», поскольку темная энергия будет демонстрировать «динамическое» и изменяющееся поведение, сказал Де Маттиа.
Замедление в старости
Это может свидетельствовать о том, что после перехода на высокую скорость через шесть миллиардов лет после Большого взрыва скорость, с которой расширялась Вселенная, в последнее время «замедлилась», сказал исследователь DESI Кристоф Йеш.
Действительно ли темная энергия меняется со временем, необходимо будет проверить с помощью дополнительных данных DESI и других инструментов, таких как космический телескоп «Евклид».
Но если это подтвердится, наше понимание Вселенной, вероятно, придется изменить, чтобы учесть это странное поведение.
Например, космологическую постоянную можно заменить каким-то полем, связанным с какой-то пока неизвестной частицей.
Это может даже вызвать необходимость обновления уравнений теории относительности Эйнштейна, «чтобы они вели себя немного по-другому в масштабах крупных структур», — сказал Де Маттиа.
Но мы еще не там.
История науки полна примеров, когда «отклонения такого типа наблюдались, а затем разрешались с течением времени», подчеркнул Де Маттиа.
В конце концов, теория относительности Эйнштейна выдержала более столетия научных нападок и подталкиваний и по-прежнему остается сильнее, чем когда-либо.
