Величайшее открытие в астрономии раскрывает секреты темной энергии

Более десяти лет назад началась работа по проекту Dark Energy Survey (DES), целью которого было создание карты Вселенной для поиска доказательств, помогающих понять природу темной энергии. На недавнем заседании Американского астрономического общества в Новом Орлеане были представлены итоговые результаты DES , к подготовке которых приложили усилия более 100 ученых. Темная энергия, составляющая примерно 70% наблюдаемой Вселенной, до сих пор остается загадкой, однако ее влияние ощутимо на грандиозных масштабах, поскольку она вызывает ускоренное расширение Вселенной.

В Новом Орлеане были озвучены данные, которые могут приблизить нас к пониманию этой формы энергии. В частности, они позволяют проверить гипотезу космологической постоянной, предложенную Альбертом Эйнштейном в 1917 году. Ранее считавшаяся ошибкой, она сейчас может объяснить темную энергию, если ее значение положительно.

Результаты DES представляют собой кульминацию десятилетий работы ученых со всего мира и являются одним из лучших измерений так называемого параметра "w" - "уравнения состояния" темной энергии. С момента открытия темной энергии в 1998 году значение ее уравнения состояния оставалось фундаментальным вопросом.

Уравнение состояния описывает соотношение давления к энергетической плотности вещества. Каждый элемент Вселенной имеет свое уравнение состояния, которое помогает понять его природу. Согласно нашей лучшей теории, "w" должно быть ровно минус один (w=-1), что также предполагает, что темная энергия является космологической постоянной Эйнштейна.

Используя новые техники и наблюдения за сверхновыми типа Ia, команда DES получила данные, позволяющие сделать одно из самых точных измерений "w", которое показало значение -0.8. Это не совсем точное значение минус один, которое мы предсказывали, но неопределенность этих измерений достаточно велика, чтобы допустить значение минус один с вероятностью 5%.

Эти результаты могут означать конец моделей "Большого разрыва", в которых уравнение состояния имеет более отрицательное значение, чем один. В таких моделях Вселенная расширялась бы бесконечно с ускоряющимся темпом, в конечном итоге разрывая галактики, планетные системы и даже само пространство-время.

Ученые, как всегда, стремятся получить больше данных. Планы уже находятся в стадии разработки. Результаты DES подразумевают, что новые методы будут эффективны для будущих экспериментов с наблюдением за сверхновыми в рамках миссии Euclid ЕКА и в новой обсерватории Веры Рубин в Чили. Эта обсерватория скоро должна начать использовать свой телескоп для первых наблюдений неба после завершения строительства, демонстрируя свои возможности.

Следующее поколение телескопов может обнаружить тысячи новых сверхновых, помогая проводить новые измерения уравнения состояния и раскрывая еще больше секретов природы темной энергии.