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.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
В настоящее время для выращивания сельскохозяйственных культур используют минеральные и органические удобрения. Проблема в том, что неорганические соединения со временем закисляют почву и при длительном или избыточном внесении способствуют накоплению в ней тяжелых металлов. Органические удобрения могут содержать болезнетворные бактерии и антибиотики, которые вредят почвенной микрофлоре. Поэтому в качестве альтернативы ученые рассматривают возможность использования в качестве удобрения микроводорослей, обитающих в пресных и морских водах. Однако их массовому применению в сельском хозяйстве мешает высокая себестоимость производства. Ученые Пермского Политеха впервые нашли способ сделать такое удобрение более доступным. Они вырастили микроводоросли на дымовом газе, имитирующем газовые выбросы промышленных предприятий, который обычно выбрасывают в атмосферу. Испытания показали, что длина и масса проростков увеличились на 13 процентов, всхожесть выросла до 97 процентов, а скорость прорастания — на шесть процентов. При этом новое удобрение более безопасно: оно не накапливает токсины, полностью разлагается и не содержит патогенов и антибиотиков.
На протяжении десятилетий Тель-Авив воздерживался от этого шага, чтобы не испортить отношения с Турцией. Но после действий Израиля 2023-2026 годов официальная Анкара, как и множество государств мира, неоднократно осуждала Израиль, из-за чего изменилась и его позиция по геноциду.
Масштабный анализ ДНК показал, что леопарды в Капской области ЮАР измельчали не из-за случайных мутаций при вырождении популяции, а в результате целенаправленной эволюционной адаптации к местной среде обитания.
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
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