Примамлив „намек“, че астрономите са сгрешили изцяло тъмната енергия

В четвъртък астрономите, които организират това, което разказват като най-голямото и най-прецизно проучване до момента в историята на Вселената оповестиха, че може да са разкрили огромен пропуск в разбирането си за тъмната сила, мистериозната мощ, която форсира разширението на космоса.

Тъмната сила се приемаше за непрекъсната мощ във Вселената, както сега, по този начин и през цялата галактическа история. Но новите данни допускат, че той може да бъде по-променлив, да става по-силен или по-слаб с течение на времето, да се обръща или даже да избледнява.

„ Както би споделил Байдън, това е B.F.D., “, сподели Адам Рийс, астроном от университета Джон Хопкинс и Научния институт за галактически телескопи в Балтимор. Той показа Нобеловата премия по физика за 2011 година с двама други астрономи за откриването на тъмната сила, само че не взе участие в това ново проучване. „ Това може да е първата същинска диря, която сме получили за природата на тъмната сила от 25 години “, сподели той.

Това умозаключение, в случай че бъде доказано, може да освободи астрономите - и останалите от нас - от дългогодишно, тъмно предсказване за крайната орис на Вселената. Ако работата на тъмната сила беше непрекъсната във времето, тя в последна сметка щеше да раздалечи всички звезди и галактики толкоз надалеч една от друга, че даже атомите биха били раздрани, отнемайки от Вселената целия живот, светлина, сила и мисъл и обричайки я на безконечна случай на галактическото дрънчене. Вместо това, наподобява, тъмната сила е в положение да промени курса и да насочи космоса към по-богато бъдеще.

„ Досега виждаме главно единодушие с нашия най-хубав модел на Вселената, само че също по този начин виждаме някои евентуално забавни разлики, които биха могли да демонстрират, че тъмното силата се развива с времето “, сподели Майкъл Леви, шеф на DESI, в изказване, издадено от Националната лаборатория на Лорънс Бъркли, която ръководи плана.

Екипът на DESI не е очаквал да удари нечистотия толкоз скоро, Натали Паланк-Делабруйл, астрофизик в лабораторията на Лорънс Бъркли и представител на плана, сподели в изявление. Първата година резултатите бяха предопределени просто да потвърдят към този момент известното, сподели тя: „ Мислехме, че главно ще валидираме общоприетия модел. “

Но незнайното скочи на тях.

Когато учените комбинираха картата си с други космологични данни, те бяха сюрпризирани да открият, че тя не съответствува напълно с другояче надеждния общоприет модел на Вселената, което допуска, че тъмната сила е непрекъсната и непроменлива. Различната тъмна сила пасва по-добре на точките с данни.

„ Това сигурно е освен това от любознание “, сподели доктор Паланк-Делабруй. „ Бих го нарекъл намек. Да, към момента не е доказателство, само че е забавно. “

Но космолозите одобряват този намек доста съществено.

Уенди Фрийдман, астрофизик от Чикагския университет, който управлява напъните за премерване на разширението на Вселената, похвали новото изследване като „ превъзходни данни “. Резултатите, сподели тя, „ отварят капацитета за нов прозорец към разбирането на тъмната сила, преобладаващият съставен елемент на Вселената, който остава най-голямата тайнственост в космологията. Доста вълнуващо. “

Майкъл Търнър, почетен професор в Чикагския университет, който измисли термина „ тъмна сила “, сподели в имейл: „ Докато комбинирането на набори от данни е мъчно и това са ранни резултати от DESI, вероятното доказателство, че тъмната сила не е непрекъсната, е най-хубавата вест, която съм чувал, откогато галактическото ускоряване беше твърдо открито преди повече от 20 години. “

Тъмната сила влезе в диалога през 1998 година, когато две конкуриращи се групи астрономи, в това число доктор Рийс, откриха, че разширението на Вселената се форсира, а не забавя, както множеството астрономи чакаха. Първоначалните наблюдения наподобява подсказват, че тази тъмна сила работи тъкмо като фамозен фактор на небивалица — обозначен с гръцката писмен знак Ламбда — който Айнщайн е вмъкнал в своите уравнения, с цел да изясни за какво Вселената не се е сринала от личната си гравитация. По-късно той го назова най-големия си гаф.

Но може би е проговорил прекомерно рано. Както е дефинирано от Айнщайн, ламбда е свойство на самото пространство: колкото повече пространство е имало, до момента в който вселената се е разширявала, толкоз повече е имало тъмна сила, натискайки все по-силно и в последна сметка водеща до несполучливо бъдеще без светлина.

Тъмната сила зае своето място в общоприетия модел на Вселената, прочут като L.C.D.M., формиран от 70 % тъмна сила (Ламбда), 25 % студена тъмна материя (асортимент от постепенно движещи се екзотични частици) и 5 % атомна материя. Досега този модел е бил развален, само че не и строшен от новия галактически телескоп Джеймс Уеб. Но какво ще стане, в случай че тъмната сила не е непрекъсната, както допуска космологичният модел?

Въпросът е параметър, наименуван w, който е мярка за плътността или силата на тъмна сила. Във версията на Айнщайн за тъмната сила това число остава непрекъснато, със стойност –1, през целия живот на Вселената. Космолозите употребяват тази стойност в своите модели през последните 25 години.

Но тази версия на тъмната сила е просто най-простата. „ С DESI в този момент постигнахме точност, която ни разрешава да надхвърлим този елементарен модел, ” сподели доктор Паланк-Делабруй, „ с цел да забележим дали плътността на тъмната сила е непрекъсната във времето или има някои съмнения и еволюция с време. ”

Проектът DESI, който се създава 14 години, е предопределен да тества постоянството на тъмната сила посредством премерване на това какъв брой бързо се уголемява Вселената в разнообразни моменти от минало. За да създадат това, учените оборудваха телескоп в Националната обсерватория Кит Пийк с 5000 оптични детектора, които могат да правят спектроскопия на толкоз доста галактики по едно и също време и да откриват какъв брой бързо се отдалечават от Земята.

Като мярка за разстояние откривателите са употребявали неравности в галактическото систематизиране на галактиките, известни като барионни акустични вибрации. Тези неравности са били отпечатани в космоса от звукови талази в горещата плазма, изпълнила Вселената, когато тя е била единствено на 380 000 години. Тогава неравностите бяха с диаметър половин милион светлинни години. Сега, 13,5 милиарда години по-късно, Вселената се е разширила хиляда пъти и неравностите — които в този момент са с диаметър 500 милиона светлинни години — служат като комфортни галактически измервателни пръчици.

Учените от DESI разделиха последните 11 милиарда години галактическа история на седем интервала от време. (Вселената е на 13,8 милиарда години.) За всяка от тях те мерят размера на тези неравности и какъв брой бързо галактиките в тях се отдалечават от нас и една от друга.

Когато откривателите събраха всичко това, те откриха, че нормалното съмнение - непрекъсната тъмна сила - не работи, с цел да опише разширението на Вселената. Галактиките през последните три столетия изглеждаха по-близо, в сравнение с би трябвало, което допуска, че тъмната сила може да се развива с времето.

„ И ние в действителност виждаме намек че свойствата на тъмната сила няма да подхождат на елементарна космологична константа “, а вместо това може да „ имат някои отклонения “, сподели доктор Паланк-Делабруй. „ И това е първият път, когато имаме това. “ Но тя още веднъж акцентира: „ Все още не бих го нарекла доказателство. Твърде, прекомерно едва е. ”

Времето и повече данни ще опишат ориста на тъмната сила и на тествания в борби модел на Вселената на космолозите

“L.C.D.M. се подлага на своите стъпки посредством прецизни проби, идващи към него от всички направления “, сподели доктор Търнър. „ И се оправя добре. Но когато всичко се вземе дружно, стартира да наподобява, че нещо не е наред или нещо липсва. Нещата не си пасват идеално. И DESI е последната индикация. “

Dr. Ries от Johns Hopkins, който има ранен взор върху резултатите от DESI, означи, че „ намекът “, в случай че бъде доказан, може да извади килима от други космологични измервания, като възрастта или размера на Вселената. „ Този ​​резултат е доста забавен и би трябвало да го приемем съществено “, написа той в имейла си. „ Иначе за какво другояче вършим тези опити? “