Вчені отримали найчіткіше на сьогодні уявлення про розширення Всесвіту та темну енергію – загадкову силу, що прискорює це розширення. Такий прорив став можливим завдяки аналізу даних, зібраних за шість років камерою Dark Energy Camera (DECam), встановленою на 4-метровому телескопі Віктора Бланко.
Щоб дізнатись останні новини, слідкуйте за нашим каналом Google News онлайн або через застосунок.
Проаналізований масив охоплює 758 ночей спостережень приблизно однієї восьмої частини неба, які були зроблені у межах проєкту Dark Energy Survey (DES) Collaboration. Під час глибокого ширококутного огляду неба 570-мегапіксельна DECam зафіксувала дані про 669 млн галактик, розташованих на відстанях у мільярди світлових років від Землі. Це дослідження стало першим випадком, коли чотири незалежні методи вивчення темної енергії були об’єднані в єдиному аналізі.
“Результати проливають нове світло на наше розуміння Всесвіту та його розширення, – заявила заступниця директора Управління фізики високих енергій в Управлінні науки Міністерства енергетики Регіна Рамейка. – Вони демонструють, як довгострокові інвестиції в дослідження та поєднання різних типів аналізу можуть дати розуміння деяких з найбільших таємниць Всесвіту”.
Перші ознаки існування темної енергії з’явилися у 1998 році, коли дві незалежні групи астрономів спостерігали далекі наднові та з’ясували, що чим далі вони розташовані, тим швидше віддаляються від Землі. Це не лише підтвердило ідею розширення Всесвіту, запропоновану Едвіном Габблом майже століття тому, а й показало, що це розширення прискорюється. Невідомий чинник, який відповідає за це прискорення, отримав назву “темна енергія”, і вчені встановили, що вона становить близько 68% усього енергетично-матеріального балансу космосу. Також з’ясувалося, що вона не завжди домінувала у 13,8-мільярдному Всесвіті: її вплив почав переважати силу гравітації на великих масштабах приблизно між 3 і 7 млрд років тому. Ці факти лише посилили потребу зрозуміти, чим насправді вона є.
У новому аналізі врахували наднові типу Ia, які допомогли вперше відкрити темну енергію, а також ще три компоненти: слабке гравітаційне лінзування, коли світло від далеких об’єктів викривляється під дією масивних тіл, скупчення галактик та баріонні акустичні осциляції. “Це неймовірне відчуття – бачити ці результати, засновані на всіх даних і з використанням усіх чотирьох зондів, які планував DES”, – кажуть учасники команди.
Використовуючи дані DECam та описані методи, команда DES відтворила розподіл матерії протягом останніх 6 млрд років космічної історії. Після цього результати порівняли з двома провідними моделями Всесвіту. Першою є стандартна космологічна модель, у якій темна енергія залишається сталою з часом (модель лямбда-холодної темної матерії). Друга – розширена модель, що допускає еволюцію темної енергії з плином часу.
Результати DES добре узгодилися зі стандартною моделлю ΛCDM, але водночас не суперечили й моделі wCDM. Проте один параметр виявився проблемним для обох підходів – це характер скупчення матерії у сучасному Всесвіті, який прогнозується на основі даних про ранній космос. Спостереження підтвердили, що сучасні галактики групуються не так, як передбачають обидві моделі, а розбіжність між теорією та реальністю виявилася ще більш помітною.
Наступним кроком для DES стане об’єднання даних DECam з майбутніми спостереженнями приблизно 20 млрд галактик, які забезпечить нещодавно завершена обсерваторія Віри К. Рубін після запуску десятирічного огляду неба Legacy Survey of Space and Time. Це має дати ще чіткішу картину історії Всесвіту та природи темної енергії.
Як підкреслив програмний директор Національного наукового фонду США Кріс Девіс, проєкт DES уже став трансформаційним для науки, а обсерваторія Віри Рубін дозволить піти ще далі. Її безпрецедентний огляд південного неба відкриє нові можливості для перевірки теорій гравітації та проллє світло на темну енергію.
Читайте також:
- Вчені навчилися друкувати тканину людської печінки
- Приватна версія Габбла: Ексглава Google фінансує космічний телескоп нового покоління