Темная энергия оказалась еще более странной, чем мы думали
Вселенная — странное место: всего 5% массы всего существующего состоит из обычной материи. Остальное состоит на 25% из темной материи и на 70% из темной энергии. Темная материя уже является загадочным явлением, предположительно состоящим из частиц, которые не взаимодействуют со светом, но темная энергия, возможно, еще более загадочна. Ученые знают, что оно должно существовать, но оно становится все более странным.
Темная энергия должна существовать, потому что мы можем видеть, как она влияет на расширение Вселенной. Мы знаем, что Вселенная расширяется и что это расширение со временем ускоряется, основываясь на измерениях удаленных объектов с фиксированной и известной яркостью. Темная энергия — это теоретическая сила, которая ускоряет это расширение.
Однако в этой теории есть некоторые недостатки, над которыми необходимо разобраться. Одно странное открытие заключается в том, что сила, оказывающая темную энергию на Вселенную с течением времени, по-видимому, изменилась, поскольку в ранней Вселенной она оказывала большее влияние, чем сейчас. Но многие люди предполагали, что это была какая-то ошибка в измерениях, поскольку теории темной энергии обычно предполагали, что она должна быть постоянной во времени.
Однако теперь новые данные трехлетнего проекта под названием «Обзор темной энергии» позволяют предположить, что темная энергия действительно меняется со временем; открытие, которое может перевернуть существующие физические модели Вселенной.
В проекте использовались данные специального инструмента под названием « Камера темной энергии» , установленного на 4-метровом телескопе Виктора М. Бланко в Чили, и спектроскопического инструмента темной энергии (DESI), установленного на 4-метровом телескопе Николаса У. Мэйолла в Аризоне. Коалиция сотен исследователей со всего мира работала над данными, в том числе создала трехмерную карту Вселенной, на которой показаны структуры, созданные гравитацией (см. выше).
Результаты показывают, что темная энергия динамична и меняется со временем, и что раньше она была сильнее на ранних стадиях существования Вселенной, но сейчас слабее. Это особенно странно, поскольку большинство моделей считают темную энергию фиксированной силой, сравнимой с гравитацией. Но, возможно, это не так.
«Этот результат интригует, потому что он намекает на физику, выходящую за рамки стандартной модели космологии», — сказал Хуан Мена-Фернандес из Лаборатории субатомной физики и космологии в Гренобле, Франция. «Если дополнительные данные подтвердят эти выводы, мы можем оказаться на пороге научной революции».
Ученые пока не совсем готовы выбросить книгу стандартной космологии, но, используя такие инструменты, как DESI, которые могут собирать свет из тысяч далеких галактик одновременно, они со временем улучшают свое понимание темной энергии. Больше данных и больше теоретических работ помогут уточнить понимание этой странной силы.
«Наши результаты являются благодатной почвой для наших коллег-теоретиков, которые изучают новые и существующие модели, и мы рады видеть, что они придумают», — сказал Майкл Леви, директор DESI и ученый из лаборатории Беркли. "Какой бы ни была природа темной энергии, она будет формировать будущее нашей Вселенной. Весьма примечательно, что мы можем посмотреть на небо в наши телескопы и попытаться ответить на один из самых больших вопросов, которые когда-либо задавало человечество".