Темная Вселенная: астрономы сделали неожиданное открытие после масштабного обзора космоса

Ученые получили более четкое представление о расширении Вселенной и о темной энергии, то есть таинственной силе, которая ускоряет расширение космоса. Это стало возможным благодаря анализу данных, собранных за 6лет с помощью камеры DECam, установленной на телескопе Виктора Бланко в Межамериканской обсерватории Серро-Тололо (Чили). Астрономы из проекта Dark Energy Survey провели масштабный обзор космоса с помощью 570-мегапиксельной камеры DECam, которая зафиксировала информацию о 669 миллионах галактик, расположенных в миллиардах световых лет от Земли. Этот анализ впервые объединил четыре отдельных метода изучения темной энергии в один. Результаты вдвое усилили ограничения на влияние темной энергии, что является важным шагом на пути к раскрытию истинной природы этой таинственной силы. Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv, пишет Space.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Темная энергия и расширение Вселенной

Ученые из проекта Dark Energy Survey пытаются составить карту сотен миллионов галактик, обнаружить тысячи сверхновых и найти закономерности космической структуры, которые помогут раскрыть природу загадочной темной энергии, ускоряющей расширение Вселенной.

Впервые о том, что Вселенная расширяется заявил астроном Эдвин Хаббл в конце 20-х годов прошлого века. Он обнаружил, что что далекие галактики, похоже, удаляются от нас. Фактически, чем дальше находится галактика, тем быстрее она удаляется от Земли. Но поскольку Вселенная пронизана гравитацией, силой которая заставляет материю группироваться, астрономы ожидали, что расширение космоса со временем замедлится.

В 1998 году астрономы впервые обнаружили признаки существования темной энергии, когда наблюдали за далекими сверхновыми и выяснили, что расширение Вселенной не только не замедляется, а ускоряется.

Темная энергия — это условное название силы, которая вызывает ускоренное расширение космоса. За 28 лет, прошедших с момента открытия темной энергии, ученые выяснили, что она составляет примерно 68% всей массы-энергии во Вселенной. Также астрономы выяснили, что темная энергия стала доминировать над гравитацией в период примерно от 3 до 7 миллиардов лет назад.

В новом анализе астрономы изучили сверхновые типа Ia, того же типа, который использовался для открытия темной энергии, а также три других явления, помогающих понять космическую структуру и расширение Вселенной. Это слабое гравитационное линзирование, явление, которое происходит, когда свет от фонового источника проходит мимо объекта большой массы и искривляется; группировка галактик; и барионные акустические колебания, то есть колебания плотности в ранней Вселенной, вызванные волнами давления, застывшими в пространстве примерно через 380 000 лет после Большого взрыва.

Используя новые данные DECam, и описанные выше методы, астрономы реконструировала распределение материи во Вселенной за последние 6 миллиардов лет. Затем они сравнили эти результаты с двумя главными моделями Вселенной. Первая — это стандартная космологическая модель, также известная как модель Лямбда-CDM (ΛCDM, предполагающая наличие холодной темной материи, которая попугает создавать структуру космоса), где темная энергия всегда остается стабильной и не меняется с течением времени. Вторая – это расширенная модель Вселенной, известная как wCDM, в которой темная энергия меняется со временем.

Темная энергия: неожиданное открытие

Новые данные хорошо соответствовали модели ΛCDM, но также хорошо согласовались с моделью wCDM. И это достаточно неожиданно.

Хотя есть один параметр, который, как показало исследование, не соответствует обеим моделям Вселенной: как, согласно измерениям ранней Вселенной, происходит группировка материи в современной Вселенной.

В предыдущих анализах было обнаружено, что группировка галактик отличается от предсказанной моделями. Новый анализ сделал разницу между наблюдениями и теорией еще более заметной. Но пока что не до такой степени, чтобы с уверенностью утверждать, что стандартная космологическая модель Вселенной неверна.

Поэтому ученые продолжат наблюдения, чтобы получить еще более четкое представление об эволюции Вселенной и природе темной энергии. Возможно, стандартная модель истории Вселенной может оказаться неполной, или вовсе неверной.

Как уже писал Фокус, другое исследование предполагает, что существующее представление о темной материи неверное. Она проявилась иначе в ранней Вселенной, чем предполагалось, считают ученые.

Также Фокус писал о том, что Луна выглядит огромной, когда находится близко к горизонту. Это называется "лунная иллюзия" и ученые объяснили, почему она возникает.