© ROOT-NATION.com - Використання контенту дозволено за наявністю зворотнього посилання.
Каталог із майже 3000 білих карликів, що вибухнули як наднові типу Ia після надмірного переїдання за рахунок зір-компаньйонів, свідчить про те, що темна енергія – загадкова сила, яка прискорює розширення Всесвіту, – трансформується з плином часу. Це відкриття у поєднанні з даними проєкту Dark Energy Survey (DES) підтверджує результати, оприлюднені Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) у 2024 році, які вказували на послаблення впливу темної енергії. Це означає, що робота дослідницької групи охоплює не лише найповніший каталог наднових типу Ia, але й дає найчіткіше уявлення про еволюцію Всесвіту та дію темної енергії.
«Ми об’єднали 3 десятиліття астрономічних спостережень у єдину узгоджену структуру, – зазначив у своїй заяві учасник команди Раян Каміллері з Університету Квінсленда. – Ми доповнили наші дані іншими космічними вимірюваннями, включно з реліктовим випромінюванням Великого вибуху та картами розподілу галактик у просторі. Замість підтвердження стандартної моделі космології, яка передбачає стабільність і незмінність темної енергії, ми маємо додаткові свідчення того, що вона здатна змінюватися з плином часу».
Білі карлики являють собою тліючі зоряні залишки, які залишаються після того, як зірки з масою, близькою до маси Сонця, вичерпують ядерне пальне у своїх ядрах. Це припиняє дію виштовхувального тиску, що захищає зірку від власної гравітації, через що зоряне ядро стискається, а зовнішні оболонки скидаються. Ядро перетворюється на білого карлика, і для поодиноких зірок на цьому все закінчується. Проте близько 50% зірок сонячного типу мають подвійних компаньйонів, що здатне призвести до відновлення активності та зміни долі зірки.
Якщо білий карлик та його компаньйон розташовані достатньо близько, мертва зірка починає здирати зовнішні шари сусіда. Коли цей матеріал накопичується на білому карлику, він перевищує так звану межу Чандрасекара, що дозволяє зоряному релікту спалахнути як наднові.
Ці космічні вибухи класифікуються як наднові типу Ia, причому їхня світність настільки стабільна, що такі події називають стандартними свічками. Вони мають надзвичайно важливе значення, оскільки аналіз червоного зміщення їхнього світла під час подорожі дає змогу використовувати наднові типу Ia для вимірювання космічних відстаней. «Протягом багатьох років ми значно краще зрозуміли поведінку наднових, тому змогли повернутися й застосувати ці оновлені знання до старіших даних, – пояснив Каміллері. – Було виконано масштабну роботу задля об’єднання спостережень із різних телескопів з відмінними можливостями, а також враховано такі чинники, як космічний пил і маса галактик, здатні впливати на випромінювання наднової. Ми також інтегрували тонші ефекти, зокрема гравітаційне лінзування, що полягає у викривленні та збільшенні світла під час його проходження повз масивні об’єкти на шляху до Землі».
У поєднанні з результатами роботи DESI за 2024 рік це дослідження здатне перевернути наше уявлення про справжню природу темної енергії. «Наші дані щодо наднових, отримані DES у 2024 році, вперше продемонстрували натяки на те, що темна енергія може змінюватися з часом, і ця нова компіляція також фіксує відхилення від стандартної моделі, хоча й дещо в іншому напрямку», – зауважив Дейвіс. – Аналогічно, результати місії DESI виявили ознаки коливань темної енергії під час огляду реліктових звукових хвиль із раннього Всесвіту. Таким чином, два абсолютно незалежні вимірювання зафіксували підказки про тимчасову варіативність темної енергії, кидаючи виклик стандартній моделі про те, що вона є незмінною».
Дейвіс додав, що окрім розкриття сутності темної енергії, ця наукова робота здатна підказати шляхи об’єднання гравітації та квантової фізики. Попри те, що квантова фізика (найкраща теорія для опису Всесвіту на субатомних рівнях) і загальна теорія відносності Ейнштейна (найкраща модель гравітації) досягли величезних успіхів у власних сферах, вченим досі не вдалося їх узгодити. Іншими словами, цілісної теорії квантової гравітації не існує.
«Ми знаємо, що обидві ці теорії надзвичайно ефективні у своїх галузях, тому з’ясування способів їх об’єднання стане колосальним кроком для теоретичної фізики», – продовжив Дейвіс. Цей процес отримає додатковий поштовх після інтеграції нових даних до вже наявного детального каталогу наднових типу Ia. Серед них будуть спостереження у межах програми Dark Energy Bedrock All-Sky Supernova (DEBASS), яка фіксує сотні локальних наднових у значно більших обсягах, ніж навіть огляд DES.
Читайте також: Астрономи вперше побачили, як темна матерія деформує космічне світло