Хотите получать важные новости науки?
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
21 марта
Илья Гриднев
7 633

Крупнейшая трехмерная карта Вселенной подтвердила проблемы с темной энергией

6.9

Международная коллаборация DESI представила самую детальную трехмерную карту Вселенной, которая содержит данные о 18,7 миллиона объектов. Ученые также обнаружили признаки того, что темная энергия — загадочная сила, которая ускоряет расширение космоса — может эволюционировать, ставя под сомнение стандартную модель космологии.

Фрагмент данных DESI отображает небесные объекты на расстоянии от Земли (в центре) до миллиардов световых лет. Среди объектов — близлежащие яркие галактики (желтые), светящиеся красные галактики (оранжевые), галактики с эмиссионными линиями (синие) и квазары (зеленые). Крупномасштабная структура Вселенной видна на вставленном изображении, которое показывает наиболее плотную область съемки и составляет менее 0,1% от общего объема / @ Claire Lamman, DESI collaboration

Согласно современным представлениям, темная энергия составляет 68% всей энергии Вселенной, но ее природа остается необъяснимой. Стандартная модель Lambda-CDM описывает ее как неизменную космологическую константу. Однако измерения последних лет выявили противоречия: например, скорость расширения Вселенной в разные эпохи не совпадает с предсказаниями.

Проект DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), запущенный в 2021 году, призван разрешить эти загадки, создавая детальную карту распределения галактик и квазаров за 11 миллиардов лет космической истории. В проекте участвуют более 900 исследователей более чем из 70 учреждений.

Сам спектроскопический инструмент DESI установлен на четырехметровом телескопе имени Николаса Мэйалла в Аризоне. Его ключевая особенность — система из 5000 автоматически настраиваемых оптических волокон. Каждое волокно, толщиной с человеческий волос, точно позиционируется роботизированными приводами и улавливает свет от отдельной галактики, квазара или звезды.

За одну экспозицию, которая длится 20 минут, DESI собирает спектры 5000 объектов. За ночь инструмент успевает провести до 15 таких циклов, увеличивая общий объем данных до 100 000 объектов за раз. Спектры объектов анализируют с помощью суперкомпьютеров Национального центра суперкомпьютерных вычислений NERSC, расстояние до каждого объекта определяют с точностью до 0,1%.

Как Naked Science писал ранее, за первый год работы DESI стал крупнейшим из когда-либо проводившихся спектроскопических исследований красного смещения, иногда собирая данные более чем об одном миллионе объектов за один месяц. Для сравнения, его предшественник Sloan Digital Sky Survey (SDSS) за 25 лет работы собрал данные о девяти миллионах уникальных объектов.

На этот раз исследователи опубликовали сразу два набора данных. Первый из них, DR1, содержит информацию за 13 месяцев наблюдений: 13,1 миллиона галактик, 1,6 миллиона квазаров и четыре миллиона звезд. Объем данных — 270 терабайт, что в 10 раз больше предыдущего релиза. Карта охватывает эпохи от современности до времени, когда возраст Вселенной составлял 2,5 миллиарда лет.

Упрощенная анимация вселенской карты от DESI. В центре находится Земля, а синие точки указывают на более удаленные объекты. / @ DESI collaboration and KPNO/NOIRLab/NSF/AURA/R. Proctor

Второй набор данных DR2 добавил 14 миллионов галактик и квазаров. В нем ученые измерили барионные акустические осцилляции BAO — «отпечатки» звуковых волн ранней Вселенной. Эти структуры, которые растянулись до масштабов в 500 миллионов световых лет, служат «стандартной линейкой» для оценки скорости расширения Вселенной. Точность измерений BAO в DR2 достигла 0,65% — в два раза выше, чем у предыдущих проектов вроде Слоановского цифрового обзора неба SDSS.

Исследователи также сопоставили данные DESI с наблюдениями реликтового излучения CMB, сверхновых и гравитационного линзирования, чтобы исследовать свойства темной энергии. Полученные соотношения подкрепили предыдущие выводы о том, что влияние темной энергии может ослабевать со временем. Совместный анализ выявил отклонения от Lambda-CDM на уровне до 4,2 сигма, что все еще ниже пяти сигм — золотого стандарта в физике, своего рода порога подтвержденного открытия.

Хотя опубликованные данные — лишь малая часть того, что в итоге получат с помощью DESI, уже в них содержится более чем в два раза больше внегалактических объектов, чем собрали во всех предыдущих трехмерных исследованиях, вместе взятых. Далее DESI продолжит сбор данных до 2026 года, увеличив выборку до 50 миллионов объектов. Уже сейчас ясно: если тенденция подтвердится, стандартную модель космологии придется пересмотреть.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор материалов на стыке разных областей знания — от археологии и палеонтологии до физики и технологий. Интересуется тем, как работает мир, и рассказывает об этом понятно и увлекательно.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 13:08
ПНИПУ

Лето — время сбора грибов, ягод и работы на даче, но не все дары природы безобидны. Некоторые представители флоры могут нанести вред здоровью, а их выращивание — обернуться штрафом. Эксперты Пермского Политеха рассказали, какие растения запрещено разводить в огороде, что делать, если встретились с борщевиком, какие кустарники лучше не высаживать на участках, где есть дети, от сбора каких трав и грибов лучше отказаться и почему некоторые лесные ягоды лучше никогда не класть в корзинку.

Сегодня, 07:43
Андрей Папиш

Богомолы единственные среди насекомых обладают стереоскопическим зрением, как у человека. Британские биологи провели эксперимент над богомолами, надев на них 3D-очки и подвесив вниз головой. Специалисты проверяли, как охотники отреагируют на стимулы с разной и одинаковой контрастностью. В итоге опыт стал иллюстрацией парадокса буриданова осла.

9 часов назад
Любовь Соковикова

Изучив распределение древних и плотных звездных систем в скоплении Персея, ученые наткнулись на уникальную галактику, которая практически полностью состоит из темной материи.

17 июня
Адель Романенкова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

Вчера, 13:42
ЮФУ

В ЮФУ придумали новый остроумный способ тестировать ИИ на способность работать в реальных ситуациях использования русского языка. Исследователи искусственного интеллекта из МИИ ИМ ЮФУ предлагают использовать интеллектуальные языковые игры, как пример — заставлять ИИ отвечать на вопросы из архива телевикторины «Что? Где? Когда?» и «Своей игры». Инициативу прокомментировал опытный игрок.

Позавчера, 11:55
Александр Березин

Ученые проанализировали сохранившиеся следы языка гуннов и пришли к неожиданному выводу: он принадлежал к енисейской семье языков. По их мнению, потомками гуннов были аринцы, до XVIII века проживавшие в районе Красноярска и совершавшие набеги на русские опорные пункты.

17 июня
Адель Романенкова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

5 июня
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

22 мая
ПНИПУ

Недавно вышел второй сезон сериала «Одни из нас» (TheLastofUs), созданного по сюжету популярнейшей видеоигры. Ученые Пермского Политеха решили разобраться, насколько реален сценарий грибной пандемии, превращающей людей зомби? Чем живет кордицепс и как он «ищет» своих жертв, действительно ли паразит способен эволюционировать настолько, чтобы поражать человеческий организм и подчинять себе его волю, был бы у людей шанс выжить, какие грибы уже поселились в наших телах и выручит ли нас иммунитет, сформированный тысячелетиями.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно