Астрофизик объяснил аномалии темной энергии при наблюдении сверхновых
Стандартная космологическая модель десятилетиями успешно описывала расширение Вселенной. Однако данные наблюдений DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) могут внести в нее неожиданные изменения: автор нового исследования показал, что со временем темная энергия может эволюционировать. Этот результат, вероятно, зависит от эффектов калибровки и добавляет аргумент в пользу дискуссии о возможном расширении модели.
О том, что Вселенная расширяется с ускорением, ученые узнали в конце 1990-х годов, наблюдая сверхновые типа Ia. Впоследствии открытие удостоилось Нобелевской премии. Общая теория относительности, однако, предсказывает, что при наличии обычной материи и излучения расширение должно замедляться под действием гравитации.
Чтобы объяснить такой «разгон» космоса, в Стандартную модель ΛCDM ввели темную энергию, описываемую космологической постоянной лямбда (Λ), которая действует как своеобразная антигравитация, ускоряя удаление галактик. При этом природа темной энергии остается неизвестной, а разные методы измерения постоянной Хаббла дают несовпадающие результаты, создавая серьезное напряжение внутри модели.
Огня в эту и без того горячую дискуссию добавили данные наблюдений DESI: во втором релизе (DR2) астрономы получили измерения барионных акустических колебаний, в диапазоне красных смещений от z ≈ 0 до 2,5 (соответствует расстояниям от нуля до 17 миллиардов световых лет). Эти «отпечатки» звуковых волн ранней Вселенной работают как «космическая линейка», позволяющая точно восстановить историю расширения.
Проанализировав данные DR2 и наблюдения реликтового излучения, Слава Турышев (Slava G. Turyshev) из Калифорнийского технологического института (США) сопоставил результаты и выявил умеренное расхождение, на уровне примерно двух-трех сигм (σ). Если при этом разрешить темной энергии эволюционировать — по определенным параметрам, — качество подгонки улучшится. В подобных сценариях темная энергия могла вести себя немного иначе, чем сегодня.
Этот эффект, однако, чувствителен к деталям обработки данных. Стандартные «свечи космологии» — сверхновые типа Ia — измеряют относительные расстояния. Даже систематические смещения на уровне нескольких сотых звездной величины способны заметно изменить оценку параметров.
В работе, опубликованной на сервере препринтов Корнеллского университета, показано, как именно ошибки калибровки могут приводить к кажущемуся сигналу эволюции темной энергии. Чтобы отделить влияние физики ранней Вселенной от поздней динамики, ученый использовал специальный диагностический параметр — отношение поперечного и радиального масштабов барионных акустических колебаний.
Подход позволил проверить, связаны ли возможные отклонения с «поздней» физикой или же отражают изменения в разных условиях, которые влияют на калибровку. На сегодня такие независимые комбинации данных в целом согласуются с предсказаниями лямбда-модели в пределах погрешностей.
Отметим, что новое исследование не означает крах Стандартной модели, но четко формулирует условия, при которых можно говорить о реальной эволюции темной энергии.
Если будущие релизы DESI и независимые методы (включая слабое гравитационное линзирование и наблюдения гравитационных волн) подтвердят отклонения, космологам, возможно, придется пересмотреть представления об ускоренном расширении Вселенной. Однако если сигнал исчезнет при более строгом учете данных, открытие станет важным подтверждением «устойчивости» ΛCDM.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Физики экспериментально подтвердили эффективность ионно-плазменного метода удаления радиоактивных загрязнений с поверхностей металлоконструкций ядерных реакторов. Новая технология позволяет очищать внутриконтурное оборудование от отложений сложного химического состава без образования опасных жидких радиоактивных отходов. Благодаря этому она даст возможность повторно использовать реакторные сплавы и снизит затраты на их переработку.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии