Самым мощным спектрометром на сегодняшний день является DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument). Он способен собирать данные по нескольким объектам одновременно. На заранее выбранные галактики его взор направляют пять тысяч маленьких роботов. И на то, чтобы проанализировать 5 тысяч галактик уходит всего 20 минут. Так как площадь обзора – треть неба, то DESI за ночь способен измерить спектр ста тысяч галактик. Зачем это нужно?
Скорость расширения
На основе собираемых таким образом данных сегодня создается самая точная трехмерная карта галактик, которая позволит изучить эволюцию расширения Вселенной под влиянием темной энергии. На днях опубликовали результаты анализа данных за первый год наблюдений обзора DESI, представленных в более десяти статьях.
Начав свою работу в 2021 году, за пять лет телескоп соберет данные о 3 миллионах квазаров и 37 миллионах галактик. Интересно, что анализ этих данных «слепой». Чтобы избежать предвзятости, даже непреднамеренной, ученые при разработке кода для анализа работают с измененными данными наблюдений.
Только потом на «чистые» данные применяют готовый код. Точность собранного спектра света от самых далеких объектов (8-11 миллиардов лет) стала рекордной – 0,82%. В среднем точность данных составила 0,5%. Таким образом, никто точнее DESI не измеряет скорость, с которой наша Вселенная расширяется.
Лес Лайман-альфа
Нужно отметить, что расширение Вселенной – самая больная тема космологии. Большая часть ученых буквально недавно считали, что этот процесс должен замедлиться под воздействием гравитационного взаимодействия. Однако в 1998 году обнаружилось, что, исходя из красного смещения самых удаленных сверхновых, они более тусклые, чем должны быть при замедлении расширения. Так и возникла гипотеза, что Вселенную расширяет с ускорением темная энергия.
❗Участившиеся случаи ограничения каналов вынудили нас заняться поиском альтернативных площадок. Канал про Космос мы уже перенесли в приложение SFERA. А скоро в SFERA появится и сервис для статей. Скачать мобильное приложение SFERA:
Разобраться в том, что же происходит на самом деле, ученые хотят при помощи барионных акустических осцилляций (БАО), этой ряби, оставшейся в космическом пространстве еще с тех времен, когда Вселенная представляла собой море плазмы. По мере расширения рябь из перепадов плотности в плазме в виде пузырей стала той формой, которой распределяются галактики.
Проанализировать БАО в ранней Вселенной помогают далекие квазары, потому что их свет (конкретные фрагменты спектра) поглощают те далекие галактические скопления, которые мы не видим. Такие следы поглощения называются «лес Лайман-альфа».
«Квазары в качестве подсветки используются с той целью, чтобы мы увидели между нами и квазарами тень промежуточного газа. Так мы заглянем дальше, в молодую Вселенную. Это измерение одновременно очень сложное и очень мощное. И так прекрасно, что нам удалось его произвести», – пояснил один из руководителей анализа леса Лайман-альфа Андреу Фонт-Рибер.
Вселенский сценарий
По итогу первого года наблюдений обзора DESI можно сказать, что собранные им данные полностью согласуются со стандартной космологической моделью ΛCDM. Разумеется, если руководствоваться исключительно ими, то нельзя точно измерить, как изменялась темная энергия. Тут пригодились данные по сверхновым, которые позволили проверить, так ли непостоянна темная энергия. Действительно, данные DESI лучше всего согласуются с темной энергией, которая эволюционирует во времени и не имеет постоянной плотности.
Получается, что в самом начале темная энергия была космологической постоянной, но 7 миллиардов лет назад начала медленно ослабевать. Эту особенность БАО было легко обнаружить в крупных масштабах неба. И хотя недостаточное стандартное отклонение результатов расчетов не позволяет заявить об открытии, ученые серьезно отнеслись к тому, что темная энергия может быть не такой однозначной, как предполагалось. Сейчас они с нетерпением ждут начала анализа следующего набора данных, который покажет, исчезнут ли отклонения или останутся.
Важно помнить, что модель ΛCDM лишь приближена к истинной физической модели мироустройства. Тот факт, что темная энергия не является константой, кардинально изменит космическую судьбу Вселенной. Если темная энергия стремится во времени к все более отрицательным значениям и усиливается, то этот процесс приведет к новому Большому взрыву. Если же, наоборот, она ослабевает, становясь более положительной, то ускорение Вселенной остановится, и произойдет Большое Сжатие. Новые данные DESI дадут нам понять, какой именно случится в будущем сценарий, раньше, чем он произойдет в реальности.
Чтобы не потерять нас, подпишитесь на telegram-канал, который мы ведём для проекта SFERA. Срочные новости будут в закреплённых сообщениях.
❗️ Ставьте 👍 и подписывайтесь на наш канал!
Читайте также:
