Тёмная энергия — одна из тех составляющих мироздания, которую мы всё ещё пытаемся понять. Хотя мы не можем увидеть её напрямую, мы наблюдаем её влияние на Вселенную — прежде всего то, как она заставляет пространство расширяться с ускорением. Однако в последнее время физики начали ставить под сомнение даже эту устоявшуюся концепцию, указывая на результаты, согласно которым расширение происходит не с той скоростью, которую предсказывают наши математические модели.
По сути, тёмная энергия может меняться со временем, и это оказало бы огромное влияние на расширение Вселенной и космологическую физику в целом.
В новой статье, доступной в виде препринта на arXiv, доктор Вячеслав Турышев (известный также как самый активный сторонник миссии по использованию Солнца в качестве гравитационной линзы) рассматривает альтернативную возможность: наши данные могут быть просто «зашумлены» из-за неточностей в измерениях конкретных космологических объектов — например, сверхновых.
Дискуссия разгорелась после того, как Спектроскопический инструмент тёмной энергии (DESI) опубликовал вторую партию данных, известную на астрономическом жаргоне как DR2.
Предыдущие работы выявили расхождение между новыми картами галактик от DESI и реликтовым излучением (космическим микроволновым фоном) — остаточным эхом Большого взрыва. Одно из возможных объяснений этого несоответствия заключается в том, что тёмная энергия «эволюционирует» — то есть становится сильнее или слабее на протяжении миллиардов лет.
«Не стоит торопиться», — говорит доктор Турышев. Экстраординарные утверждения требуют экстраординарных доказательств, и существует одна вполне очевидная потенциальная ошибка, которая могла бы объяснить разрыв между данными DESI DR2 и реликтовым излучением. Если наши измерения сверхновых неточны — пусть даже на 0,02 звездной величины — это вполне может объяснить наблюдаемое расхождение.
Сверхновые обычно используются для измерения расстояний в космологических масштабах, поэтому точное определение их яркости критически важно для верного расчета дистанции. И доктор Турышев, как и многие другие астрофизики, не уверен, что наш нынешний арсенал телескопов способен справиться с этой задачей с идеальной точностью.
Ещё одним потенциальным источником ошибок является «космическая линейка», используемая в этих сценариях. Она известна как «звуковой горизонт» и измеряет расстояние, на которое сгусток материи мог бы удалиться от своей исходной точки во Вселенной, двигаясь с очень специфической скоростью — скоростью звука в горячей плазме, из которой состояла ранняя Вселенная.
Эти волны, известные как барионные акустические осцилляции (BAO), существовали около 380 000 лет, прежде чем затухли, когда Вселенная остыла достаточно для образования первых атомов, по сути «заморозив» волны на месте.
Мы используем эту дистанцию как линейку для измерения расстояний до других объектов, разбросанных по Вселенной. Но, поскольку это снова измерение, небольшие погрешности в приборах, используемых для расчетов, могут привести к дальнейшим ошибкам в выводах.
Чтобы исправить это, доктор Турышев предлагает использовать математический прием, называемый тестом (или диагностикой) Алькока — Пачинского (AP). Вместо того чтобы полагаться на звуковой горизонт, этот метод использует расчетную форму Вселенной, которая не зависит от «размытых» измерений конкретной точки в ранней истории мироздания.
Если же тёмная энергия по-прежнему будет казаться флуктуирующей даже после этих проверок, у доктора Турышева есть несколько потенциальных ответов на вопрос «почему». Он предложил новую модель, названную «моделью позднего взаимодействующего оттаивания» (LTIT). Она описывает, как тёмная энергия может «оттаять» спустя определенное время после возникновения Вселенной и начать всё активнее взаимодействовать с материей, что мы и наблюдаем как ускоренное расширение Вселенной.
Другое возможное объяснение известно как «фантомное пересечение» (phantom crossing), когда тёмная энергия в какой-то момент становится чрезвычайно мощной, переходя в состояние так называемой «фантомной» энергии. Но если эта теория верна, то, по словам доктора Турышева, нам потребуется совершенно новая физика для её объяснения, так как она вовсе не вписывается в Стандартную модель.
В конечном счете, мы всё ещё собираем доказательства касательно тёмной энергии и всех связанных с ней тайн. К счастью, данных становится всё больше, и часть из них уже у нас на руках.
Космический телескоп «Евклид» (Euclid), ещё один космологический зонд, недавно опубликовал свой первый набор данных, и астрофизики уже тщательно изучают его в надежде пролить больше света на эту тёмную силу во Вселенной. В этой области предстоит сделать ещё много открытий, поскольку DESI продолжает активный сбор данных для своего третьего релиза, который будет содержать информацию за первые три года основного обзора. Надеемся увидеть его позже в этом году.
Читайте также: Темная материя может оставлять «отпечаток» прямо на свете, говорят ученые
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.