Науковці запропонували революційну теорію, що змінює уявлення про походження темної енергії у космосі

Свіжі результати великого дослідження більш ніж 1500 наднових викликають сумніви у стандартній моделі космології. Тести, проведені за допомогою камери темної енергії, показують, що темна енергія з часом може змінюватися. Результати були отримані завдяки найбільшій вибірці наднових, будь-коли зібраній одним інструментом у рамках дослідження темної енергії.

Темна енергія, запропонована як тимчасове рішення для пояснення такого прискорення, залишається загадкою для вчених, особливо з огляду на те, що вона становить близько 65−70% від загальної енергії та матерії у космосі.

Дослідження, проведене за допомогою камери темної енергії, встановленої на телескопі Віктора М. Бланко в Обсерваторії Серро-Тололо у Чилі, показало, що спостереження за надновими залишаються ключовими для розгадки цієї таємниці.

Нові результати було представлено на 243-х зборах Американської астрономічної асоціації 8 січня 2024 року. Вони узгоджуються зі стандартною космологічною моделлю — моделлю «лямбда-холодної темної матерії» (ΛCDM), що передбачає прискорене розширення Всесвіту.

Камера темної енергії, побудована Фермілабом, спостерігала за небом протягом 758 ночей, зареєструвавши 2 мільйони далеких галактик і тисячі наднових. З цієї вибірки за допомогою машинного навчання було визначено, що 1499 є особливим типом вибухів зірок, відомих як наднові типу Ia. Ці наднові, що відбуваються у подвійних системах, де білі карлики притягують матерію від сусідньої зірки, використовуються як «стандартні свічки» для вимірювання величезних відстаней у космосі.

Порівнюючи червоний зсув найближчих наднових типу Ia з більш віддаленими, вчені отримали уявлення про силу розширення Всесвіту і щільність темної енергії в різні періоди космічної історії. Нові результати дослідження темної енергії потроїли відому кількість наднових із червоним зсувом близько 0.2 і збільшили в п’ять разів кількість відомих «стандартних свічок» із червоним зсувом близько 0.5.

Тамара Девіс, членкиня робочої групи Дослідження Темної Енергії та професорка Університету Квінсленда, зазначила, що це «значний прогрес порівняно з 25-річною давністю, коли для висновків про темну енергію використовували всього 52 наднові».

За результатами дослідження, щільність темної енергії, ймовірно, не є постійною. «Щойно Всесвіт розширюється, густина матерії знижується, але якщо густина темної енергії постійна, це означає, що її загальна частка повинна збільшуватися в міру збільшення об'єму», — зазначив Річ Крон, директор Дослідження Темної Енергії.

Ці висновки можуть кидати виклик для моделі ΛCDM, яка припускає, що щільність темної енергії постійна. «Існують захопливі натяки на те, що темна енергія змінюється з часом. Ми виявили, що найпростіша модель темної енергії - ΛCDM — не є найкращим варіантом», — додала Девіс. — «Це не так далеко від істини, щоб ми могли виключити її, але в гонитві за розумінням того, що прискорює розширення Всесвіту, це цікавий новий елемент головоломки».

«Цей результат ясно показує цінність астрономічних оглядів, які продовжують приносити чудові наукові результати навіть після завершення збору даних», — підсумував Найджел Шарп, директор програми астрономічних наук Національного наукового фонду.