Ученые составили новую масштабную трехмерную карту Вселенной, которая может изменить наше представление о темной энергии. По мнению астрономов, темная энергия не оставалась неизменной в течение всего существования Вселенной, а претерпевала постоянные изменения на протяжении последних нескольких миллиардов лет, что означает, она будет продолжать меняться и в будущем.
Международная команда из более чем 900 ученых, известная как DESI Collaboration, использовала данные Спектроскопического инструмента темной энергии (DESI), расположенного в южной Аризоне, для составления новой карты. С помощью 5000 крошечных роботизированных позиционеров, DESI направила свои оптические волокна на цели, разбросанные по всей Вселенной. Свет, улавливаемый этими волокнами, затем передавался в спектрографы, позволяя ученым визуализировать расстояния между объектами и фиксировать эволюцию Вселенной с течением времени.
Используя эти данные, команда DESI составила новую карту Вселенной, которая охватывает все 11 миллиардов лет ее расширения с точностью, намного превосходящей все предыдущие модели. В том числе и предыдущую масштабную карту BOSS/eBOSS, созданную в рамках Слоановского цифрового обзора неба, на создание которой потребовалось в 10 раз больше времени, чем на модель DESI Collaboration. Национальная лаборатория имени Лоуренса в Калифорнии, участвовавшая в этом исследовании, отметила, что ранняя история Вселенной в период от 8 до 11 миллиардов лет назад "была зафиксирована с рекордной точностью". Работа DESI Collaboration описана в серии предварительных научных работ, что означает, что они еще не прошли рецензирование.
Небольшой фрагмент карты DESI с Землей в центре.
При составлении карты DESI Collaboration не использовала предыдущие эксперименты, а впервые выполнила полностью "слепой" анализ данных телескопов. Это означает, что исследователи работали “вслепую”, оценивая свои результаты до того, как был опубликован окончательный вариант, что исключало любую предвзятость. Без такого сложного, но необходимого подхода DESI Collaboration, возможно, не сделала бы важного открытия, которое может объяснить известную проблему космологии: темная энергия, один из ключевых компонентов Вселенной, может функционировать не так, как мы предполагали.
Ведущая модель Вселенной Lambda-CDM, включает в себя темную энергию (Lambda) и холодную темную материю, способную к лишь слабым взаимодействиям (отсюда и прозвище “холодная”). Считается, что темная энергия ускоряет расширение Вселенной, а тёмное вещество в этой модели, как предполагается, замедляет это расширение. Ученые ранее утверждали, что эта игра в космическое перетягивание каната определяет то, как развивается Вселенная, при этом оба компонента остаются довольно постоянными с обеих сторон.
Недавние исследования DESI Collaboration ставят под сомнение эту модель. Анализируя барионные акустические колебания или слабые отголоски звуковых волн ранней Вселенной, исследователи обнаружили, что темная энергия могла эволюционировать в течение последних нескольких миллиардов лет. Это противоречит модели Lambda CDM о том, что темная энергия остается неизменной во времени, а значит, подталкивает Вселенную к расширению в бесконечность.
В интервью The Guardian космолог и соавтор исследования Карлос Френк сказал, что открытие DESI Collaboration означает о необходимость начать все с чистого листа. «Это означает пересмотр нашего понимания основ физики, нашего понимания самого Большого взрыва и нашего понимания долгосрочного прогноза развития Вселенной», — сказал Френк. Он добавил, что полученные результаты также допускают возможность того, что Вселенная в конечном итоге может испытать «большое сжатие» через миллиарды лет. Вряд ли кому-то из нас стоит беспокоиться по этому поводу.
