Темная энергия Вселенной перестает быть гипотезой: что известно об этой загадочной субстанции
Москва, 08:15, 16 Сен 2020, редакция FTimes.ru, автор Евгений Омельченко.
Темная энергия – эта субстанция отсылает нас скорее к фантастическим произведениям, чем к реальности. Но на самом деле в последние годы специалисты выявили ряд убедительных доказательств существования темной материи, которая заполняет космическое пространство. Один из участников коллаборации Слоановский цифровой обзор неба Дмитрий Бизяев, рассказывает о последних открытиях астрономов.
Вселенную стали изучать при помощи усовершенствованного телескопа
В 2011-м году удалось сделать масштабное открытие – установить, что Вселенная расширяется с ускорением. Исследователи Сол Перлмуттер, Брайан Шмидт и Адам Рисс были удостоены Нобелевской премии за это достижение. В дальнейшем назрел пересмотр ряда ранее установленных космологических параметров. С этой целью решили разработать улучшенный телескоп для наблюдения за дальними галактиками и квазарами.
Вокруг новейшего телескопа, построенного под руководством Джима Ганна, собралась целая группа специалистов, которые назвали себя Слоановским цифровым обзором. Они занимаются тем, что анализируют данные с телескопа и интерпретируют их. А анализировать действительно есть что, ведь за двадцать лет работы с 2000-го года телескоп собрал данные о четырех миллионах небесных тел.
В конечном итоге, к 2020-м году удалось опубликовать обширную трехмерную карту Вселенной, которая затрагивает ее эволюционное развитие на протяжении одиннадцати миллиардов лет. Исследователи отмечают, что после Большого взрыва вещество и излучение Вселенной были единым целым в виде раскаленной плазмы. Через четыреста лет она подостыла, а ее акустические колебания притихли. Тем не менее, осталась возможность за счет звуковых колебаний определять расстояние между галактиками. Такой эффект был назван «барионной акустической осцилляцией» (БАО).
Темную энергию смогли обнаружить, но не использовать
За счет БАО удалось рассчитать другие важнейшие показатели расширения Вселенной, среди которых постоянная Хаббла и другие. Точность подсчетов не превышает одного процента. Параметры расширяющейся Вселенной теперь удалось внести в уравнения с переменной лямбда-член — ΛCDM (лямбда плюс холодная темная материя). Лямбда-член как некая константа введена в общее решение уравнения Эйнштейна для эволюции Вселенной. Наблюдательные данные второй половины XX века могли быть интерпретированы без такого усложнения, поэтому космологические модели с лямбда-членом рассматривались только гипотетически. Сейчас они получили подтверждение.
Лямбда представляет собой энергию скалярного поля, которая распределена в пространстве. Во Вселенной она выступает в качестве антигравитации, отталкивающей массы и ускоряющей расширение Вселенной. Эта энергия и является темной материей, которая никак себя не проявляет в глобальном смысле.
На данный момент исследователи не могут количественно измерить лямбду (темную энергию), так как можно только наблюдать за ней. Исследования показали, что темная энергия занимает семьдесят процентов плотности Вселенной. Если сравнить это мнение с тем, которое было популярно в конце двадцатого века, то можно говорить о существенном научном прорыве.
В конечном итоге, темная энергия всегда существовала во Вселенной и никуда не исчезала. Просто специалисты не могли ее обнаружить. Более того, темная энергия сыграла ключевую роль при Большом взрыве во время формирования Млечного пути и других галактик. На данный момент знания о темной энергии лишь теоретические. Никто не понимает, как ее «приручить» и использовать в своих интересах. Но знания о ее существовании – это уже что-то.
