Космологи обнаружили проблему в данных о расширении Вселенной

Фото из открытых источников

Космологам вновь пришлось поставить под сомнение одну из самых любопытных гипотез современной науки, что темная энергия со временем способна изменяться. Новая работа международной группы ученых показала, что недавние представления об «эволюции» темной энергии, скорее всего, связаны не с реальными качествами Вселенной, а с некоторым расхождениями между разными астрономическими наборами данных.

Работу провели специалисты Института фундаментальных исследований Тата в Мумбаи. Они подвергли анализу надежность методов, применяемых для изучения темной энергии, которое, в теории, отвечает за ускоренное расширение Вселенной.

Темная энергия - одна из крупнейших тайн современной космологии. По самой распространенной модели, это космологическая постоянная — неизменная величина, одинаково действующая на протяжении всей истории Вселенной. Но отдельные недавние наблюдения говорят о возможности того, что её свойства могут меняться во времени.

Базовый параметр в подобных исследованиях - это «уравнение состояния» темной энергии, описывающее соотношение между ее плотностью и давлением. Для его определения астрономы наблюдают дальние объекты и измеряют скорость их удаления от Земли по красному смещению.

Коллаборация DESI сообщила о признаках того, что уравнение состояния темной энергии может меняться с ростом красного смещения. Авторы нового исследования считают: если бы этот результат удалось подтвердить окончательно, это был бы настоящий прорыв в космологии.

Исследователи сосредоточили внимание на соотношении двойственности космических расстояний. Это одно из основных следствий общей теории относительности, связывающее между собой два независимых способа измерения расстояний во Вселенной. Ученые воспользовались двумя разными типами наблюдений: данными о сверхновых и барионных акустических осцилляциях.

Последние являются следами колебаний плотности вещества, возникшими в ранней Вселенной вскоре после Большого взрыва, когда через первичную плазму проходили акустические волны. Авторами была разработана новая методика, позволяющая параллельно рассчитывать параметры темной энергии и анализировать согласованность разных космологических данных.

Эксперты выяснили, что наборы данных в общем соответствуют фундаментальному соотношению космических расстояний, но есть и небольшое расхождение. Эта-то малая несогласованность и связана со смещением параметров уравнения состояния темной энергии.

Но даже небольшие различия между наборами данных могут заметно влиять на выводы о существе темной энергии. Авторы работы считают, что делать вывод об уверенном обнаружении «динамической» темной энергии рано. Зато предложенный ими метод способен сработать в будущем, когда астрономы начнут работать с еще более объёмами наблюдательных данных.