Scienty

Фото: img.freepik.com

Согласно информации, предоставленной учеными из Университета Йонсэ, расположенного в Южной Корее, расширение Вселенной, возможно, не характеризуется ускорением, как это предполагалось ранее, а подвержено замедлению. Новое исследование, которое учитывает ранее не рассматривавшуюся возрастную погрешность в данных о сверхновых, привело исследователей к выводу, что тёмная энергия не является постоянной, а претерпевает изменения с течением времени. Ученые утверждают, что это позволяет объяснить противоречивые результаты наблюдений за прошлым нашей Вселенной.

Авторы этого новаторского открытия полагают, что дальнейшее подтверждение их выводов может ознаменовать начало новой эры в изучении природы тёмной энергии, внести ясность в дискуссии вокруг величины постоянной Хаббла и позволит ученым глубже понять историю и эволюцию Вселенной. По словам профессора Чула Чунга, одного из разработчиков нового , это свидетельствует об изменении темной энергии с течением времени и о Вселенной, которая перестает расширяться с ускорением, что может привести к существенному пересмотру космологических теорий, если эти результаты получат подтверждение.

Первые космологические модели исходили из предположения, что начавшееся примерно 13,8 миллиардов лет назад, сразу после Большого Взрыва, стремительное расширение Вселенной со временем замедляется под воздействием гравитации. Однако исследование 1998 года, которое впоследствии получило Нобелевскую премию в 2011 году, продемонстрировало, что расширение Вселенной приблизительно через 9 миллиардов лет после Большого Взрыва начало ускоряться. Это произошло благодаря воздействию того, что астрономы впоследствии назвали тёмной энергией. Несмотря на то, что прошло почти три десятилетия с момента этого открытия, природа тёмной энергии, которая, согласно расчётам, составляет около 70% Вселенной, по-прежнему остаётся неразгаданной космологической тайной.

По словам профессора Йонг-Вука Ли, ведущего специалиста, участвовавшего в недавнем исследовании, изначальные оценки, сделанные в 1998 году, были основаны на сверхновых типа Ia. Ранее астрономы считали, что хорошо знакомы с жизненным циклом этих явлений, поэтому использовали их в качестве так называемых «стандартных свечей» для определения расстояний и возраста Вселенной. В новой работе Ли, Чунг и их соавторы провели непосредственные измерения светового потока от галактик, содержащих около 300 сверхновых типа Ia. Чунг подчеркнул, что такие данные не были доступны исследователям, удостоенным Нобелевской премии, более трех десятилетий назад.

В результате стандартизации светимости полученных данных исследовательская группа выявила, что ближайшие сверхновые, относящиеся к молодым звёздным популяциям, демонстрируют «систематическое снижение яркости», в то время как сверхновые в более старых и удалённых галактиках, напротив, стабильно отличаются большей светимостью. Анализ показал, что с увеличением возраста звёздных популяций яркость сверхновых снижалась. Последующая верификация подтвердила эту закономерность с исключительно высоким уровнем достоверности, достигающим 99,999%. По мнению команды Ли, это неожиданное снижение яркости далёких сверхновых обусловлено комбинацией космологических факторов и особенностей звёздной астрофизики.

В завершение своего исследования авторы констатировали, что после внесения поправок их данные о сверхновых перестали соответствовать общепринятой космологической модели ΛCDM, которая основывается на концепции космологической постоянной. Учитывая недавнее обнаруженное смещение, скорректированные результаты оказались в существенном противоречии с моделью ΛCDM. Для проверки достоверности полученных данных команда Чунга провела сопоставление своих возрастно-скорректированных данных о сверхновых с независимыми результатами измерений барионных акустических осцилляций (BAO), полученными проектом DESI, а также с данными космического микроволнового фона (CMB). Этот шаг был предпринят для оценки согласованности данных, полученных с использованием различных космологических подходов. Новая модель расширения Вселенной, разработанная на основе данных BAO и CMB, также находит поддержку в рамках проекта Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI).

Чунг, после проведения сравнительного анализа, отметил, что внесение поправок на погрешность затмения позволило согласовать расстояния до сверхновых с данными, полученными в результате измерений BAO и изучения реликтового излучения. Профессор Ли пояснил, что в проекте DESI важные результаты были достигнуты благодаря объединению необработанных данных о сверхновых и измерений барионных акустических осцилляций, что, по всей видимости, свидетельствует о том, что, несмотря на замедление расширения Вселенной в будущем, она продолжает ускоряться в настоящее время. В свою очередь, анализ группы Йонсэ, использующий поправку на возраст, демонстрирует, что Вселенная уже сейчас перешла в фазу замедления.

Несмотря на то, что обнаруженные исторические артефакты наводят на мысль о том, что тёмная энергия не является постоянной, а изменяется и со временем уменьшается, исследователи подчеркивают, что они не заявляют о её полном исчезновении. Чунг уточнил, что они не отрицают существование тёмной энергии. Вместо этого, их результаты свидетельствуют о том, что общепринятое представление о её неизменности перестаёт соответствовать действительности после пересмотра предыдущих данных с учётом изменения яркости сверхновых в зависимости от возраста галактики, в которой они расположены. Полученные данные указывают на то, что форма тёмной энергии меняется со временем, и что расширение Вселенной больше не ускоряется, а замедляется.

В ответ на вопрос о методах проверки полученных результатов исследователи назвали обсерваторию Веры Рубин, расположенную в Чили, ввод которой в эксплуатацию запланирован на следующий год. По мнению специалистов, после запуска обсерватория, оборудованная самой мощной в мире цифровой камерой, за пять лет сможет зафиксировать более 20 000 новых сверхновых. Чунг отметил, что наблюдения за этими новыми сверхновыми позволят провести более точную и окончательную проверку космологических моделей, использующих сверхновые. Для дальнейшей проверки своих результатов команда Университета Йонсэ начала серию тестов, исключающих влияние эволюции, что позволяет избежать получения ошибочных данных об ускоренном расширении Вселенной.