Тъмната енергия може да не е постоянна - как това откритие може да промени науката

Великият съветски физик и Нобелов лауреат Лев Ландау един път означи, че „ космолозите постоянно бъркат, само че в никакъв случай не се съмняват “. При проучването на историята на самата Вселена постоянно има възможност да сме объркали всичко неверно, само че в никакъв случай не оставяме това да престои по пътя на нашите запитвания.

Преди няколко дни ново прессъобщение разгласи реформаторски констатации от инструмента за тъмна енергийна спектроскопия (DESI), който е конфигуриран на Mayall Telecospope в Аризона. Това голямо изследване, съдържащо позициите на 15 милиона галактики, съставлява най-голямото триизмерно картографиране на Вселената досега. За подтекст светлината от най -отдалечените галактики, записани в каталога на DESI, се излъчва преди 11 милиарда години, когато Вселената е била на към една пета от актуалната си възраст.

откривателите на DESI са изучили характерност в разпространяването на галактиките, които астрономите назовават ​​„ барионни акулични съмнения “. Сравнявайки го с наблюденията на доста ранната галактика и свръхнови, те съумяха да подскажат, че тъмната сила - мистериозната мощ, задвижваща разширението на нашата Вселена - не е непрекъсната в цялата история на Вселената.

Оптимистично разбиране на обстановката е, че по -рано или по -късно ще се открие естеството на тъмната материя и тъмната сила. Първите отражения на резултатите от Деси оферират най-малко дребна част от вярата да реализират това.

Въпреки това, това може да не се случи. Можем да търсим и да не реализираме прогрес в разбирането на обстановката. Ако това се случи, ще би трябвало да преосмислим освен нашето проучване, само че и проучването на самата космология. Ще би трябвало да намерим напълно нов космологичен модел, който работи, както и актуалната ни, само че това също изяснява това разминаване. Излишно е да споделям, че това би било висока поръчка.

За мнозина, които се интересуват от науката, това е вълнуваща, евентуално революционна вероятност. Този тип обновяване на космологията и в действителност цялата просвета обаче не е нов, както се твърди в книгата за 2023 година „ Повторното обновяване на науката “

Търсенето на две цифри

през 1970 година, Алън Сандж написа доста потънала хартия. Целта му беше да ги мери и да открие по какъв начин се трансформират с галактическото време. Тези цифри са константата на Хъбъл, H₀ и параметърът за закъснение, Q₀.

Първият от тези две цифри ни споделя какъв брой бързо се уголемява Вселената. Второто е подписът на гравитацията: като привлекателна мощ гравитацията би трябвало да се дърпа против галактическото разширение. Някои данни демонстрират отклоняване от закона на Хъбъл-Лемаьор, от който второто число на Sandage, Q₀, е мярка.

Не може да се откри доста отклоняване от права линия на Хъбъл, до момента в който през 1997 година не бъдат направени през 1997 година от космологичния план на Supernova на Supernova на Saul Perlmutter и високия Z SN TARE, управителен от екипа за търсене на Адам Рийс и Brian Schmidt. Целта на тези планове беше да се търсят и следват суперновите, които избухват в доста отдалечени галактики.

Тези планове откриха ясно отклоняване от простата права линия на закона на Хъбъл-Лематре, само че с една значима разлика: разширението на Вселената се форсира, а не размазва. Perlmutter, Riess и Schmidt приписваха това отклоняване на космологичната константа на Айнщайн, която е показана от гръцката писмен знак Lambda, λ, и е обвързвана с параметъра за понижаване.

Тяхната работа им завоюва Нобеловата премия за 2011 година. Тази ламбда-материя, известна още като тъмна сила, е преобладаващият съставен елемент на Вселената. Той форсира разширението на Вселената досега, в който силата на гравитацията е анулирана и съставлява съвсем 70% от общата компактност на Вселената.

Ние знаем малко или нищо за космологичната константа λ. Всъщност даже не знаем, че това е константа. Айнщайн за първи път съобщи, че има непрекъснато енергийно поле, когато той основава първия си космологичен модел, получен от общата релативност през 1917 година, само че решението му не се уголемява, нито се свива. Това беше статично и непроменено и по тази причина полето трябваше да бъде непрекъснато.

Конструирането на по -сложни модели, които съдържаха това непрекъснато поле, беше по -лесна задача: те са получени от белгийския физик Жорж Лематре, другар на Айнщайн. Стандартните модели на космологията през днешния ден въз основа на работата на Lemaître и се назовават ​​модели λ студена тъмна материя (λCDM).

измерванията на DESI сами са изцяло съвместими с този модел. Въпреки това, като ги комбинира с наблюдения на галактически микровълнов декор и свръхнови, най -добрият монтаж е човек, който включва тъмна сила, която се развива през галактическото време и това (потенциално) към този момент няма да бъде преобладаваща в бъдеще. Накратко, това би означавало, че космологичната константа не изяснява тъмната сила.

Голямата рецесия

през 1988 година, нобеловият лауреат на физиката за 2019 година P. J. E. Peebles, написа хартия с Bharat Ratra по отношение на опцията, че има космологична константа, която варира с времето. Назад, когато разгласиха този документ, нямаше съществено мнение за λ.

Това е привлекателно предложение. В този случай актуалната фаза на ускорена агресия би била преходна и ще завърши в някакъв миг в бъдеще. Други етапи в галактическата история са имали начало и край: инфлация, ерата, доминирана от радиация, ерата, доминирана от материята и така нататък Новата парадигма би означавала, че актуалното разширение на Вселената в последна сметка може да се трансформира в „ огромна хрупкав “.

Другите космолози са по -предпазливи, не на последно място Карл Саган, който рационално сподели, че „ изключителните изказвания изискват изключителни доказателства “. Важно е да има голям брой, самостоятелни доказателства, сочещи едно и също умозаключение. Ние към момента не сме там.

Отговорите могат да дойдат от един от настоящите проекти-не единствено Деси, само че и Евклид и J-PAS-които имат за цел да изследват естеството на тъмната сила посредством огромно галактическо картографиране.

Докато работата на самия космос е за спор, едно нещо е за това, че едно нещо е за разузнаване. HEIGHT = " 1 " ReferrerPolicy = " no-referrer-when-downgrade " src = " https://counter.theconversation.com/content/253566/count.gif?distributor=republish-lightbox-basic class = " laazy " src = " данни: изображение/gif; base64, r0lgodlhaqabaiaaap /// waaach5baeaaaaaaaaaaabaaeaaiacraeaow == " style = " border: няма! важен; box-shadow: няма! важен; марж: 0! важен; важен; важен; 1px! Важна; важна; важна; марж: 0! Важен; Важен; Важен;! ВАЖНО; Licia Verde е член на екипа за съдействие на DESI | Vicent J. Martínez receives funding from the European Union NextGenerationEU and the Generalitat Valenciana in the 2022 call " Programa de Planes Complementarios de I+D+i ", Project (VAL-JPAS), reference ASFAE/2022/025, the research Project PID2023-149420NB-I00 funded by MICIU/AEI/10.13039/501100011033 and ERDF/EU и Проектът за високи достижения Prometeo Ciprom/2023/21 на Conselleria de Educación, Universidades y Empleo (Generalitat Valenciana). Той е член на испанското сдружение за астрономия, Испанското кралско физическо сдружение и Кралското испанско математическо общество | Bernard J.T. Jones и Virginia l Trimble не работят, съветват се, лични акции или получават финансиране от която и да е компания или организация, която би се възползвала от тази публикация, и не разкриха съответните такъми отвън тяхното академично назначаване)

Тази публикация е преиздадена от диалога под лиценз на Creative Commons. Прочетете истинската публикация.

(с изключение на заглавието, тази история не е редактирана от чиновниците на NDTV и е оповестена от синдикирана емисия.)