• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
21.03.2025, 15:45
Илья Гриднев
7,8 тыс

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
2 февраля, 08:40
Любовь С.

Астрономы впервые напрямую связали основание гигантского джета с «тенью» впервые «сфотографированной» сверхмассивной черной дыры M87*. Анализ данных, полученных с помощью Телескопа горизонта событий (EHT), позволил проследить, где именно формируется релятивистская струя и лучше понять механизмы ее возникновения.

2 февраля, 12:59
Редакция Naked Science

С середины XX века мирный атом ассоциируют прежде всего с АЭС. Но при всей важности последних иногда за ними не видят многие другие сферы применения атомных технологий — от транспорта до лечения заболеваний и применения в сельском хозяйстве, новых технологий получения сложных материалов и производства аккумуляторов. Всего на неэнергетические цели на планете работают 223 реактора. Попробуем разобраться, чем они занимаются и какие еще направления находятся в фокусе атомной отрасли.

2 февраля, 10:41
ПНИПУ

Число устойчивых к антибиотикам инфекций растет на 15% в год, унося миллионы жизней. Схожая проблема есть в онкологии. Существующие методы лечения — комбинированная и точечная терапия — несовершенны: первая слишком токсична, а вторая теряет эффективность из-за мутаций. Перспективная альтернатива — молекулярные гибриды, атакующие болезнь сразу по нескольким направлениям. Однако их создание сдерживает фундаментальное ограничение: современные технологии не могут придать этим молекулам стабильную 3D-форму, необходимую для точного воздействия. Чтобы решить эту проблему, ученые Пермского Политеха разработали метод, который заставляет гибридную молекулу самостоятельно принимать нужную трехмерную структуру. Это позволило получить новые соединения с потенциальным противоопухолевым и противовоспалительным действием.

28 января, 10:50
Игорь Байдов

Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.

27 января, 13:01
Александр Березин

Кэтлин Рубинс выступила перед комитетом Национальных академий США и рассказала, что не так с новыми скафандрами для близкой высадки американцев на Луне. Учитывая ее 300-дневный опыт пребывания в космосе, критика выглядит довольно обоснованной. В прошлом году Рубинс ушла с поста руководителя отделения внекорабельной деятельности отдела астронавтов, где она участвовала в разработке новых лунных скафандров.

29 января, 19:38
Александр Березин

Некоторые исследователи предполагали, что по мере исчезновения морского льда белые медведи потеряют кормовую базу и начнут умирать от истощения. Однако их популяция, живущая в районе максимального исчезновения морского льда, напротив, существенно прибавила в весе.

12 января, 15:39
Александр Березин

От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.

28 января, 10:50
Игорь Байдов

Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.

26 января, 14:26
Александр Березин

Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.

[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