Темная энергия — таинственная сила, которая заставляет Вселенную расширяться, — похоже, претерпевает такие изменения, что это ставит под сомнение наше нынешнее понимание времени и пространства, выяснили ученые. Подробности рассказывает научный корреспондент Би-би-си Паллаб Гош.
Некоторые из них полагают, что находятся на пороге крупнейшего за последнее время астрономического открытия. Предварительные выводы говорят о том, что это открытие может потребовать фундаментального пересмотра существующих теорий об устройстве Вселенной, базирующихся на теории относительности Альберта Эйнштейна.
Для подтверждения этих результатов требуется больше данных, но уже сейчас профессор Офер Лахав из Университетского колледжа Лондона говорит о том, что мы, возможно, становимся свидетелями смены парадигмы нашего понимания Вселенной.
«Это драматичный момент», — сказал он в комментарии Би-би-си.
Само по себе открытие темной энергии в 1998 году было шоком. До этого считалось, что расширение Вселенной продолжается со времен Большого взрыва, то есть с момента ее рождения, но расширение должно замедляться под воздействием гравитации. Однако наблюдения американских и австралийских ученых показали, что процесс расширения, напротив, ускоряется. Они не знали, какая сила его вызывает, поэтому дали ей название, отражающее их незнание, — темная энергия.
Хотя мы до сих пор не знаем, что именно представляет собой темная энергия (это одна из величайших загадок науки), астрономы могут измерять ее и изучать возможные изменения, наблюдая за тем, как галактики в разные периоды истории Вселенной отдалялись друг от друга со все увеличивающейся скоростью.
Один из приборов, созданных для поиска ответов на эти вопросы, — спектроскопический прибор для изучения темной энергии (DESI) в Национальной обсерватории Китт-Пик, построенной недалеко от города Тусон в штате Аризона. Он состоит из 5000 оптоволоконных датчиков, каждый из которых представляет собой роботизированный телескоп, быстро сканирующий галактики.
В прошлом году исследователи DESI обнаружили данные, которые свидетельствовали о том, что воздействие темной энергии изменялось со временем. В прошлом году исследователи DESI обнаружили, что есть данные, свидетельствующие о том, что воздействие темной энергии со временем изменялось.
Скорость, с которой расширяется Вселенная, продолжает увеличиваться, но это ускорение в какой-то момент начало замедляться. Это значит, что в какой-то момент (если замедление продолжится) оно станет отрицательным, а потом расширение может пойти в обратном направлении и закончиться так называемым Большим сжатием — процессом, который обратен Большому взрыву.
Как отмечает Guardian, до сих пор предполагалось, что темная энергия является постоянной величиной, что делало более вероятным другой сценарий конца света — Большое замерзание, или тепловую смерть Вселенной в результате нарастающей энтропии.
Многие исследователи посчитали, что это просто сбой в получении данных. Но спустя год «сбой» только усилился.
«Сейчас доказательства стали еще весомее, чем были раньше», — говорит профессор Сешадри Надатур из Портсмутского университета.
«Мы провели множество дополнительных тестов, и они укрепляют нашу уверенность в том, что результаты не вызваны некими неизвестными факторами, повлиявшими на данные», — добавил он.
«Странные результаты»
Новые данные пока не достигли порога, необходимого для официального признания открытия, но уже привлекли внимание многих астрономов, включая профессора Кэтрин Хейманс из Эдинбургского университета, носящую титул Королевского астронома Шотландии.
«Темная энергия оказалась еще более странной, чем мы думали, — сказала она Би-би-си. — В 2024 году данные были совсем свежими, никто не был в них уверен. Но теперь, когда появилось больше данных и их тщательно изучило научное сообщество, хоть и остается вероятность того, что это отклонение в данных исчезнет, все же есть шанс, что мы стоим на пороге действительно грандиозного открытия».
Что же вызывает эти изменения?
«Никто не знает! — радостно говорит профессор Лахав. — Если новый результат исследований корректен, значит, нам нужно найти механизм, вызывающий эти изменения. А это может означать создание совершенно новой теории, и это делает ситуацию абсолютно захватывающей».
DESI продолжит собирать данные в течение следующих двух лет. В планах — измерение около 50 миллионов галактик и других ярких объектов. Это должно окончательно подтвердить или опровергнуть наблюдения ученых.
«Наша задача — позволить Вселенной рассказать нам, как она устроена, и, возможно, она говорит нам, что все сложнее, чем мы думали», — говорит Андрей Цуцеу, научный сотрудник Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли, штат Калифорния.
В сотрудничестве DESI участвуют более 900 исследователей из более чем 70 организаций по всему миру. Ученые надеются много узнать о темной энергии и с помощью миссии Европейского космического агентства (ESA): телескоп «Евклид» сможет заглянуть еще дальше, чем DESI, и предоставить еще более детальные данные. Он был запущен в 2023 году, и вчера ESA опубликовало новые изображения, полученные с его помощью.