Έχουν περάσει περισσότερες από δύο δεκαετίες από την ανακάλυψη της σκοτεινής ενέργειας.
Οι επιστήμονες είχαν επομένως περισσότερα από 20 χρόνια για να αποκαλύψουν τα μυστικά αυτής της αόρατης ουσίας που φαίνεται να διαλύει το σύμπαν. Ωστόσο, εξακολουθούν να μην γνωρίζουν σχεδόν τίποτα γι ‘αυτό. Στην πραγματικότητα, η σκοτεινή ενέργεια μπορεί να μην είναι καν ουσία. Θα μπορούσε να είναι μια δύναμη ή ακόμα και μια εγγενής ιδιότητα του ίδιου του χώρου.
Για παράδειγμα το Τυποποιημένο μοντέλο κοσμολογίας – η κορυφαία θεωρία μας για την κοσμική εξέλιξη – υποδηλώνει ότι υπάρχει σκοτεινή ενέργεια ακλόνητος σε όλο το σύμπαν και με την πάροδο του χρόνου, καθιστώντας το θεμελιώδη ιδιότητα του Χώρος. Αν παρέμενε σταθερή, η μυστηριώδης σκοτεινή ενέργεια που αποτελεί το επιβλητικό 70 τοις εκατό του σύμπαντος θα εκτοπίσει τα πάντα αστέρια και γαλαξίες. Ωστόσο, η μεγαλύτερη μελέτη της κοσμικής ιστορίας του σύμπαντος μπορεί να υποδεικνύει ότι η σκοτεινή ενέργεια, γνωστή και ως α υποθετική δύναμη «αντιβαρύτητας».θα μπορούσε να εξελιχθεί με την πάροδο του χρόνου αντί να παραμείνει σταθερή, υποδηλώνοντας ένα λιγότερο μοναχικό μέλλον για τους κατοίκους του σύμπαντος.
Σχετίζεται με: 25 χρόνια μετά την ανακάλυψή της, η σκοτεινή ενέργεια παραμένει απογοητευτικά άπιαστη
Εάν αυτό το πρώιμο αποτέλεσμα είναι συνεπές με μελλοντικές παρατηρήσεις, οι κοσμολόγοι μπορεί να χρειαστεί τουλάχιστον να διερευνήσουν συστηματικές αβεβαιότητες στο επικρατούν μοντέλο Lambda CDM (LCDM), ένα μαθηματικό μοντέλο το σύμπαν όπου το λάμδα σημαίνει σκοτεινή ενέργεια. Μπορεί επίσης να χρειαστεί να ψάξουν μέσα από δεκάδες άλλα μοντέλα του σύμπαντος μας για να βρουν την πραγματικά καλύτερη λύση. Ωστόσο, τα στοιχεία είναι προκαταρκτικά – δεν φθάνουν στο λεγόμενο “όριο 5 σίγμα” που καθορίζει εάν ένα σήμα μπορεί να χαρακτηριστεί ως επίσημη ανακάλυψη. Ως εκ τούτου, οι αναδυόμενες ερμηνείες σχετικά με την εξέλιξη της σκοτεινής ενέργειας ενδέχεται να αλλάξουν καθώς αναμένονται περισσότερα δεδομένα τα επόμενα χρόνια.
«Αν αυτό είναι αλήθεια, απλώς ανατρέπει την κοσμολογία», είπε ο Dillon Brout του Πανεπιστημίου της Βοστώνης, ο οποίος το χρησιμοποιεί για να μετρήσει την επιτάχυνση του σύμπαντος. Υπερκαινοφανείς. Μια τέτοια ανακάλυψη θα ήταν μια «αλλαγή παραδείγματος στη σκέψη μας σχετικά με το ποια είναι η καλύτερη κατανόηση του σύμπαντός μας».
Τα φώτα του δρόμου του σύμπαντος
Βρίσκεται στο τηλεσκόπιο Nicholas U. Mayall 4 μέτρων στην Αριζόνα Εθνικό Αστεροσκοπείο Kitt Peakτο Φασματοσκοπικό Όργανο Σκοτεινής Ενέργειας, ή DESI, καθορίζει τις θέσεις ενός εκατομμυρίου γαλαξιών κάθε μήνα. Αυτές οι παρατηρήσεις επιτρέπουν στους κοσμολόγους να μετρήσουν τον ρυθμό διαστολής του σύμπαντος, ο οποίος έχει αυξηθεί τα τελευταία 11 δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτοί οι μακρινοί γαλαξίες, που μπορούν να φανούν με το “Τα φώτα του δρόμου του σύμπαντος«Αυτό βοηθά τους κοσμολόγους να διερευνήσουν το μυστήριο της σκοτεινής ενέργειας που διαπερνά το σύμπαν.
Και την Πέμπτη (4 Απριλίου), η συνεργασία DESI κυκλοφόρησε τον μεγαλύτερο 3D χάρτη του σύμπαντος μέχρι σήμερα. Περιλαμβάνει επίσης μετρήσεις υψηλής ακρίβειας του ρυθμού διαστολής του σύμπαντος τα τελευταία 11 δισεκατομμύρια χρόνια. Μόνο τον πρώτο χρόνο λειτουργίας του, το DESI έχει αποδειχθεί δύο φορές πιο ισχυρό στη μέτρηση της ιστορίας της επέκτασης του πρώιμου σύμπαντος από τον προκάτοχό του, το Sloan Digital Sky Survey, το οποίο χρειάστηκε περισσότερο από μια δεκαετία για να δημιουργήσει έναν παρόμοιο τρισδιάστατο χάρτη.
Αυτή “είναι η επόμενη γενιά δεδομένων που περιμέναμε πολύ καιρό, οπότε είναι πολύ ωραίο να βλέπουμε ότι έφτασε”, δήλωσε ο Brout, ο οποίος δεν συμμετέχει στη συνεργασία του DESI.
Εκτός από τους αμέτρητους γαλαξίες που συγκεντρώνονται σαν νήματα με κόμπους, ο νέος τρισδιάστατος χάρτης της DESI τονίζει ένα αχνό μοτίβο στο πρώιμο σύμπαν γνωστό ως Ακουστικές Ταλαντώσεις του Βαρυώνου (BAO). Αυτές οι λεπτές τρισδιάστατες πτυχές είχαν πετάξει μέσα από την ύλη για τα πρώτα 380.000 χρόνια της ιστορίας του σύμπαντος μας, στερεοποιήθηκαν με την πάροδο του χρόνου και έγιναν λείψανα ενός νεαρού Κόσμου. Χαρτογραφώντας τα μεγέθη αυτών των παγωμένων BAO, οι ερευνητές μπόρεσαν να υπολογίσουν τις αποστάσεις από τους γαλαξίες και να συμπεράνουν πόσο γρήγορα διαστέλλεται το σύμπαν σε διαφορετικούς χρόνους.
Δεδομένου ότι το φως από τους τυπικούς γαλαξίες είναι πολύ αχνό για να το δούμε επειδή αυτοί οι γαλαξίες είναι πολύ μακριά από εμάς και το φως που εκπέμπουν είναι σχετικά χαμηλής έντασης, η συνεργασία DESI εξέτασε επίσης περισσότερα από 400.000 λεγόμενα εξαιρετικά φωτεινά αντικείμενα Κβάζαρ. Όταν το φως διέρχεται από αυτά τα αντικείμενα διαστρικός χώροςΑπορροφάται από σύννεφα αερίου και σκόνης, βοηθώντας τους κοσμολόγους να χαρτογραφήσουν θύλακες πυκνής ύλης με παρόμοιο τρόπο με τους γαλαξίες.
«Μας επιτρέπει να κοιτάξουμε περαιτέρω τον χρόνο όταν το σύμπαν ήταν πολύ νέο», είπε ο Andreu Font-Ribera, επιστήμονας στο Ινστιτούτο Φυσικής Υψηλής Ενέργειας στην Ισπανία και μέλος της συνεργασίας DESI, σε μια γνώμη. «Είναι μια πραγματικά δύσκολη μέτρηση και είναι πολύ ωραίο να το βλέπεις να συμβαίνει».
«Αν αυτό είναι αλήθεια, βρισκόμαστε σε αχαρτογράφητη περιοχή».
Το προκαταρκτικό συμπέρασμα ότι η σκοτεινή ενέργεια θα μπορούσε να αναπτυχθεί χρόνος προέρχεται από μια πρώιμη ανάλυση των δεδομένων DESI σε συνδυασμό με δεδομένα από άλλα κοσμολογικά δεδομένα. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ένα διαφορετικό μοντέλο σκοτεινής ενέργειας ταιριάζει καλύτερα στα δεδομένα από το τυπικό μοντέλο. Για να είμαστε σαφείς, κανένα μεμονωμένο σύνολο δεδομένων από μόνο του δεν αποκαλύπτει πειστικά την εξέλιξη της σκοτεινής ενέργειας με την πάροδο του χρόνου, αλλά το σήμα γίνεται ελαφρώς ισχυρότερο όταν συνδυάζονται όλα τα σύνολα δεδομένων.
«Δεν είναι αρκετά δυνατό για μένα να πω ότι το Lambda CDM είναι λάθος», είπε στο Space.com ο Kyle Dawson, συν-εκπρόσωπος του DESI στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα. «Στην πραγματικότητα, δεν βρήκαμε ποτέ αποκλίσεις από αυτό το μοντέλο που να έχουν πραγματική σημασία».
Παρόμοιες αναρτήσεις:
— Τα συγκρουόμενα αστέρια νετρονίων προτείνουν νέα φυσική που θα μπορούσε να εξηγήσει τη σκοτεινή ύλη
— Τα «αδύνατα» αστέρια νετρονίων θα μπορούσαν να εξηγήσουν τις περίεργες αστραπές
– Πώς οι συγκρούσεις άστρων νετρονίων πλημμύρισαν τη Γη με χρυσό και άλλα πολύτιμα μέταλλα
Ωστόσο, η αρχική ανάλυση δείχνει ότι η σκοτεινή ενέργεια, ένας ισχυρός οδηγός της επιτάχυνσης του σύμπαντος μας, μειώνεται σε κάποιο βαθμό, είπε ο Dawson.
«Αν αυτό είναι αλήθεια, βρισκόμαστε σε αχαρτογράφητη περιοχή», είπε ο Brout. Η συνεργασία DESI χρησιμοποίησε το δεύτερο πιο απλό μοντέλο του σύμπαντός μας μετά το Lambda CDM, το οποίο δεν είναι αξιοσημείωτο εκτός από την ικανότητά του να βοηθά τους κοσμολόγους να ελέγχουν για αποκλίσεις από το Καθιερωμένο Μοντέλο. Εάν οι μελλοντικές παρατηρήσεις που βρίσκονται στο στάδιο αποκαλύπτουν πράγματι ότι η σκοτεινή ενέργεια εξελίσσεται με την πάροδο του χρόνου, δεκάδες άλλα μοντέλα θα καταστούν επίσης βιώσιμα και οι κοσμολόγοι θα πρέπει να αρχίσουν να τα δοκιμάζουν όλα ξεχωριστά, είπε ο Brout.
“Αν δεν είναι Lambda CDM, ποιος ξέρει;”