Тъмната енергия бавно отслабва, показва и телескопът на Южния полюс

Ваня Милева Последна промяна на 02 юли 2025 в 12:14 6877 0

Изображение на данни от Южнополюсния телескоп (SPT).

Кредит South Pole Telescope
Изображение на данни от Южнополюсния телескоп (SPT). Тъмните точки (оградени в червено) са галактически купове, а белите точки (оградени в синьо) са активни галактически ядра, съдържащи свръхмасивни черни дупки, които излъчват ярка светлина.

През 1998 г. два независими екипа откриват, че Вселената се разширява с ускорена скорост и че това ускорение е резултат от мистериозна енергия, която няма привличащ, а отблъскващ ефект, така наречената тъмна енергия.

След това откритие дълго време се приемаше, че силата на тъмната енергия е постоянна, че тъмната енергия не е нищо повече от космологичната константа Λ, която Алберт Айнщайн е измислил преди повече от сто години в своите полеви уравнения, предназначени да получат статична Вселена.

През последните години обаче има все повече доказателства, че тъмната енергия изобщо не е постоянна, а се променя бавно. Наблюденията с DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) вече показаха това. А сега има още едно ново доказателство.

Астрономи от Университета на Мелбърн наскоро са публикували резултатите от двегодишни наблюдения, направени с Южнополюсния телескоп (SPT - South Pole Telescope), 10-метров телескоп с не по-малко от 16 000 детектора, чувствителни към радиация с дължина на вълната от няколко милиметра, свързан със станция Амундсен-Скот в сърцето на Антарктида.

С помощта на SPT те са изследвали 1/25 от небето и добре познатото космическо микровълново фоново лъчение (английско съкращение: CMB) - лъчението, останало от горещия Голям взрив. В това лъчение, което датира само от 380 000 години след Големия взрив, те могат да видят минимални температурни вариации и поляризация с SPT. Анализът на всички наблюдения сега показва, че наблюдението DESI е вярно, че тъмната енергия е променлива с течение на времето и изглежда отслабва.

Схема на еволюцията на Вселената. Кредит: NASA

Схема на еволюцията на Вселената. Кредит: NASA

Защо теорията за Вселената може да се нуждае от актуализиране?

Новите измервания с телескопа SPT позволяват по-точни ограничения на сегашните космологични модели.

Преди това златният стандарт за измервания на космическия микровълнов фон бяха данните от спътника "Планк", взети преди десетилетие.

Подобрените измервания от телескопа SPT, когато са комбинирани с експеримента DESI и други набори от данни за CMB, намаляват вероятността за космологична константа и увеличават предпочитанието към модели на тъмна енергия, развиващи се във времето.

Достоверността на тези данни се увеличава допълнително, когато се добавят наблюдения на свръхнови.

Този фрагмент от данните на DESI картографира небесни обекти от Земята (център) до милиарди светлинни години. Сред обектите са близки ярки галактики (жълти), светещи червени галактики (оранжеви), галактики с емисионни линии (сини) и квазари (зелени). Мащабната структура на Вселената се вижда на вмъкнатото изображение, което показва най-гъстата област на изследване и представлява по-малко от 0,1% от общия обем на проучването DESI. Кредит: Claire Lamman/DESI collaboration

Теорията на относителността на Айнщайн погрешна ли е или просто се нуждае от промяна?

Когато Айнщайн за първи път формулира своята Теория на относителността в началото на 1900 г., преобладаващият модел е бил статична вселена, за разлика от днешната разширяваща се вселена.

За да предотврати гравитационния колапс и да позволи съществуването на вечна статична вселена, Айнщайн добавя отблъскващ термин към теорията си, наречен "космологична константа". По-късно Айнщайн оттегля това след откритието на Едуин Хъбъл, че Вселената се разширява през 1929 г.

Три десетилетия след смъртта му, астрономи, наблюдаващи свръхнови, откриват, че разширяването на Вселената се ускорява. Най-простото обяснение за това ускорение е да се възроди космологичната константа на Айнщайн като отблъскваща сила.

Доскоро наблюденията на Вселената можеха да бъдат изцяло обяснени с космологична константа.

Ако настоящите намеци, че тъмната енергия отслабва, бъдат подкрепени от по-нататъшни изследвания, това ще означава, че трябва да се отиде отвъд космологичната константа, било то чрез промяна на Общата теория на относителността или чрез включване на еволюиращата във времето тъмна енергия.

Кога ще разберем дали се нуждаем от нова теория?

Трудно е да се каже. Настоящите доказателства за еволюираща тъмна енергия все още са по-малко от златния стандарт, 5 сигма (вж "Какво означава "пет сигма" в резултатите на физиците? Защо физиката разчита на статистика?").

Колаборацията DESI планира подобрен инструмент, DESI-2, след текущото проучване и евентуално иска да изгради много по-амбициозен спектроскопски експеримент, Spec-S5.

Можем да очакваме с нетърпение инсталирането на подобрен приемник на телескопа SPT през 2028 г., както и бъдещи резултати от обсерваторията Саймънс (която започва наблюденията си към края на тази година) и през 30-те години на 21-ви век експеримента CMB-S4.

Някъде по този път се надяваме, че ще имаме достатъчно доказателства, за да кажем окончателно дали ускоряващото се разширяване на Вселената наистина губи скорост.

Справка: SPT-3G D1: CMB temperature and polarization power spectra and cosmology from 2019 and 2020 observations of the SPT-3G Main field. pole.uchicago.edu/public/data/camphuis25/C25.pdf

Източник: Growing evidence for evolving dark energy could inspire a new model of the universe, Christian Reichardt, University of Melbourne

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Космос

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !