Największa kosmiczna mapa może wywrócić do góry nogami ciemną energię i udowodnić, że Einstein się mylił

Astronomowie mapują miliony galaktyk w naszym wszechświecie, aby lepiej zrozumieć ciemną energię.
NASA/ESA/H. Teplitza i M. Rawelski, A. Koikemore, R. Windhorsta i Z. Levi

  • Od dziesięcioleci astronomowie zastanawiają się nad ciemną energią i tym, dlaczego rozdziela ona nasz Wszechświat.
  • Nowe dane z największej trójwymiarowej mapy naszego Wszechświata sugerują, że możemy się mylić co do ciemnej energii.
  • Uważano, że ciemna energia jest siłą niezmienną, ale w końcu może nie być tak stała.

Naukowcy zbudowali największą jak dotąd trójwymiarową mapę naszego wszechświata, która niesie ze sobą kilka ciekawych niespodzianek.

„Jak dotąd widzimy podstawową zgodność z naszym najlepszym modelem Wszechświata, ale widzimy także pewne potencjalnie interesujące różnice” – stwierdził Michael Levy w oświadczeniu wydanym w czwartek przez Lawrence Berkeley National Laboratory.

Levy jest dyrektorem instrumentu do analizy ciemnej energii DESI, który stworzył nową mapę. Instrument składa się z 5000 małych robotów podłączonych do teleskopu w Arizonie, które zbierają światło z różnych faz Wszechświata.

Program DESI pomaga astronomom cofnąć się w czasie o 11 miliardów lat, do wczesnych stadiów naszego wszechświata.
NOIRLab/NSF/AURA/P. Współpraca Marienfelda i DESI

Astronomowie używają DESI, aby cofnąć się w czasie, miliardy lat temu, i zrozumieć, jak Wszechświat zmienił się i ewoluował. Jedną z sił napędowych tego rozwoju jest także jedna z największych tajemnic naszych czasów w fizyce: ciemna energia.

Ciemna energia to nazwa, którą astronomowie nadali nieznanej sile, która w miarę upływu czasu powoduje, że nasz wszechświat rozszerza się coraz szybciej. Jednak od czasu odkrycia w 1998 roku ciemna energia wymyka się naukowcom, którzy niewiele wiedzą o tym, czym jest i dlaczego zachowuje się w taki, a nie inny sposób.

Szczegółowa mapa DESI może to zmienić. Sugeruje to, że ciemna energia może bardzo różnić się od tego, co myślą naukowcy, wstrząsając podstawowym filarem naszego rozumienia wszechświata.

READ  Bakterie mogą wykorzystywać odpady z tworzyw sztucznych jako źródło pożywienia i nie jest to tak dobre, jak się wydaje: ScienceAlert

Ciemna energia może jednak nie być stałą Einsteina

DESI zebrało światło z milionów galaktyk, aby stworzyć największą jak dotąd trójwymiarową mapę naszego wszechświata.
Współpraca: Claire Laman/DESI

Ciemna energia, w obecnym rozumieniu, jest przerażająca, gdy o niej pomyślimy, ponieważ oznacza to, że nasz wszechświat rozszerza się coraz szybciej, aż pewnego dnia galaktyki odsuną się od nas tak szybko, że ich plamki światła znikną z nocnego nieba. Istnienie.

To przyszłość, do której zmierzamy, jeśli ciemna energia będzie nadal działać w obecnym tempie. Do czwartku wielu astronomów tak uważało: że ciemna energia jest stałą, niezmienną siłą.

Dlatego astronomowie uważali, że ciemna energia może być tym samym, co „stała kosmologiczna” Alberta Einsteina, która była przedłużeniem jego ogólnej teorii względności. Einstein porzucił ten pomysł jako swój „największy błąd” w latach trzydziestych XX wieku, stwierdził astrofizyk Ethan Segal On tłumaczyAle utrzymująca się ciemna energia oczyściłaby go.

Jednak ta tajemnicza siła może w końcu nie być tak stała.

Portret Alberta Einsteina na balkonie jego domu w Princeton w stanie New Jersey.
Ernst Haas/Współpracownik

Wstępne szacunki na podstawie nowych danych DESI sugerują, że ciemna energia może ewoluować i osłabiać. To nowe odkrycie ogłoszone przez naukowców na spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego w tym tygodniu.

„Jeśli to prawda, będzie to pierwszy od 25 lat prawdziwy dowód na naturę ciemnej energii, jaki mamy” – powiedział magazynowi Quanta Adam Ries, laureat Nagrody Nobla za współodkrycie ciemnej energii.

Na razie to tylko podpowiedź. Quanta stwierdził, że dane nie są wystarczająco mocne, aby potwierdzić lub zgłosić odkrycie. Ale podpowiedź jest kusząca.

„Pomysł, że zmiany ciemnej energii są bardzo naturalne” – powiedział magazynowi Paul Steinhardt, kosmolog z Uniwersytetu Princeton. Gdyby była stała, „byłaby to jedyna znana nam forma energii, która jest całkowicie stała w przestrzeni i czasie”.

READ  W jaki sposób księżyc wydłuża dni na ziemi?

Jeśli późniejsze dane potwierdzą te wczesne oznaki niestabilnej ciemnej energii, zmieni to naszą wiedzę o składzie Wszechświata i jego przyszłości. Przybliży także naukowców do rozwiązania zagadki przyspieszającej ekspansji wszechświata.

Ciemna energia powoduje, że nasz wszechświat rozszerza się w coraz szybszym tempie.
NASA

„Jeśli to się utrzyma, może oświetlić drogę do nowego i być może głębszego zrozumienia wszechświata” – powiedział Rees. „Następne kilka lat powinno być bardzo odkrywcze”.

„Złoty wiek kosmologii”

DESI zmierzył najodleglejszą część Wszechświata 8–11 miliardów lat temu z rekordową precyzją.

W nadchodzących latach w niebo wyjdą inne duże obserwatoria zajmujące się mapowaniem Wszechświata. Obserwatorium Vera C. Rubin zostanie wkrótce wyposażone w największy na świecie aparat cyfrowy, który pozwoli mu w ciągu dekady sporządzić mapę całego południowego nieba, w tym ponad 20 miliardów galaktyk.

Zastępca kierownika projektu Travis Lange świeci latarką w kamerę LSST.
Jacqueline Ramcier Aurel/Krajowe Laboratorium Akceleratorów SLAC

Teleskop Euclid Europejskiej Agencji Kosmicznej znajduje się już w kosmosie, a jego misją jest badanie ciemnej energii. Oczekuje się, że należący do NASA rzymski teleskop kosmiczny Nancy Grace zostanie wystrzelony w 2027 roku i przeprowadzi własne badanie tej kwestii.

Ze swojej strony DESI zamierza do końca swojego przeglądu sporządzić mapę 37 milionów galaktyk.

„Żyjemy w złotym wieku kosmologii, wkrótce rozpoczną się badania na dużą skalę i opracowywane będą nowe techniki umożliwiające optymalne wykorzystanie tych zbiorów danych” – powiedział Arnaud Di Mattia, badacz z Francuskiego Centrum Energii Alternatywnej i Atomowej . Komisja ds. Energii (CEA) i współprzewodniczący zespołu DESI, który interpretuje jej dane kosmologiczne, stwierdziła w komunikacie prasowym.

„Wszyscy jesteśmy bardzo podekscytowani możliwością zobaczenia, czy nowe dane potwierdzą cechy, które dostrzegliśmy w próbce z pierwszego roku i pozwolą lepiej zrozumieć dynamikę naszego Wszechświata” – powiedziała Mattia.

READ  Nareszcie wiemy, jak starożytny rzymski beton przetrwał tysiące lat: ScienceAlert

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *