Самая большая трехмерная карта Вселенной указала на переменчивость темной энергии
Опубликованы результаты анализа данных, собранных за первый год наблюдений в рамках обзора DESI. Эту точную карту галактик создают для изучения эволюции Вселенной — в частности, ее расширения под влиянием гипотетической темной энергии. И, судя по крайне предварительным результатам, темная энергия слабеет.
DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) — самый мощный на сегодня спектрометр, способный собирать данные сразу по нескольким объектам. Пять тысяч маленьких «роботов» направляют его «глаза» на заранее выбранные галактики. Так всего за 20 минут инструмент успевает проанализировать новую порцию из пяти тысяч галактик. За ночь DESI может измерить спектр 100 тысяч галактик. Площадь его обзора — треть неба.
Телескоп начал работу в 2021 году, и за пять лет работы обзор соберет данные по 37 миллионам галактик и трем миллионам квазаров. Более чем в 10 статьях, выложенных на портале arXiv, ученые представили результаты анализа данных за первый год наблюдений.
Важное отличие проекта DESI — полностью «слепой анализ» данных. Разрабатывая код для анализа, ученые работают с измененными данными наблюдений. Лишь потом готовый код применяют на «чистые» данные. Такой подход помогает избежать непреднамеренной предвзятости.
Свет от самых дальних объектов на новой карте шел до Земли от восьми до 11 миллиардов лет. Их спектр удалось собрать с рекордной точностью — 0,82%. Средняя точность данных — 0,5%. Получается, DESI уже в два раза точнее в измерении скорости расширения Вселенной, чем его предшественник — обзор BOSS, проведенный в рамках Слоуновского обзора.
Расширение Вселенной — больная тема для космологии. Еще несколько десятилетий назад большинство ученых считали, что со временем силы гравитационного взаимодействия должны замедлить расширение Вселенной. Но в 1998 году физики обнаружили, что самые дальние сверхновые тусклее, чем должны быть, исходя из их красного смещения. Если бы расширение замедлялось, далекие сверхновые были бы ярче. Так возникла гипотеза о темной энергии, противостоящей притяжению и способной ускорять расширение Вселенной, даже несмотря на темную материю, которая притяжению «помогает».
Поэтому, чтобы разобраться в темной энергии, ученые хотят понять, как расширялась Вселенная. Сделать это можно по барионным акустическим осцилляциям (БАО) — «ряби» в распределении материи в масштабах всего космоса. Эти флуктуации — наследие со времен, когда Вселенная была морем плазмы. Малейшие взаимодействия создавали в ней «рябь», как камушки, брошенные в воду, только в трехмерном пространстве — этакие пузыри.
Вселенная охлаждалась и расширялась, и застывшие «пузыри» БАО расширялись вместе с ней — уже не в форме перепадов плотности плазмы, а в форме распределения по Вселенной материи, то есть галактик. Собирая данные о галактиках, DESI дает ученым возможность измерить БАО в разные эпохи Вселенной.
Пока ученые разделили данные DESI на семь эпох. «Близко» к нам они анализировали распределение обычных галактик. Чем дальше, тем их свет тусклее, поэтому для анализа БАО в ранней Вселенной исследователи использовали квазары.
На пути между нами и далекими квазарами есть множество скоплений материи, которые мы не видим, но зато они поглощают пролетающий сквозь них свет квазаров. Не весь, а конкретных фрагментов спектра, соответствующих водороду. Эти характерные следы поглощения в спектре далеких объектов называют «лесом Лайман-альфа». Так карту БАО в ранней Вселенной ученые строили по спектру 450 тысяч квазаров (по завершении обзора DESI у них будет уже три миллиона квазаров).
В целом результаты первого года наблюдений согласуются со стандартной космологической моделью ΛCDM. Но сами по себе данные DESI не позволяют точно измерить эволюцию темной энергии. Для повышения точности ученые взяли данные исследований сверхновых и с их помощью проверили другую гипотезу — что темная энергия непостоянна.
Оказалось, данные DESI лучше согласуются с гипотезой о меняющейся со временем темной энергии. Правда, стандартное отклонение полученных результатов не достигло «золотого стандарта». В науке «золотым стандартом» для открытия считается отклонение больше пяти сигм (они равны 99,9999 процента вероятности). Тут же в зависимости от базы данных по сверхновым у авторов получилось: 2,5 сигмы, 3,5 сигмы и 3,9 сигмы.
«Это пока не чистое подтверждение, но все же лучше всего данные согласуются с гипотезой об изменяющейся темной энергии. Что любопытно, именно она лучше объясняет первые три точки [на графике]. Пунктирная линия нам подходит больше всего, а она соответствует модели, в которой темная энергия не постоянна, как в ΛCDM, а может меняться со временем. Все наблюдения, которые мы собрали за прошедшие 25 лет, говорят о том, что простое решение, видимо, самое лучшее», — прокомментировала результаты Натали Паланк-Делабруи (Nathalie Palanque-Delabrouille), физик из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли, одна из пресс-секретарей DESI.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые из МФТИ и ИППИ РАН выяснили, что у квантовых полей вблизи черных дыр (или ускоренно расширяющейся Вселенной) есть «порог нагрева». До этого порога чем выше температура, тем быстрее поле «забывает» свое прошлое. А выше порога нагрев уже не помогает: скорость забывания становится постоянной и определяется не температурой, а самой формой пространства (например, размером горизонта).
Почему один человек легко заводит друзей, а другой предпочитает держаться в стороне? Откуда берется привычка все планировать? Почему некоторые люди сомневаются в себе? Международный коллектив ученых проанализировал данные о геномах миллиона человек и выявил 1260 независимых генетических вариантов, связанных с основными пятью чертами личности человека. Результаты исследования показали, что на индивидуальные особенности личности влияет не только воспитание, опыт и окружающая среда, но также гены.
Исследователи из МФТИ и Объединенного института высоких температур РАН определили, при каких условиях квазиклассические модели водородной плазмы начинают давать нефизичные результаты. Ученые показали, что при достаточно сильном взаимодействии частиц такие модели перестают правильно учитывать квантовые эффекты, связанные с принципом Паули. В результате в расчетах возникают нефизичные электрон-ионные кластеры, а моделируемая система теряет устойчивость.
Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.
Американские арахнологи открыли в Скалистых горах на севере Айдахо новый вид паука из рода Hexura, представители которого прежде встречались лишь на северо-западе США и в Канаде. Обнаруженная группа живет примерно в 500 километрах восточнее известного науке ареала. Пауки Hexura тесно связаны с местом обитания и не расселяются на большие расстояния, поэтому ученым еще предстоит выяснить, как новый вид оказался так далеко от известных популяций.
Европейская колонизация резко изменила жизнь коренных народов Австралии и поставила под угрозу их связь с традиционными землями. Археологи изучили наскальное искусство на севере континента и выяснили, что после начала контактов художники стали чаще изображать гигантских мифических существ, включая почти семиметрового змея.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
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