Международная научная коллаборация Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) представила новые результаты, основанные на самом масштабном трехмерном обзоре Вселенной. Исследование охватывает последние 11 миллиардов лет и дает новые намеки на возможную эволюцию темной энергии – загадочной силы, отвечающей за ускоренное расширение Вселенной.
Что показали данные?
Текущие измерения DESI в целом согласуются со стандартной моделью – ΛCDM (где Λ – космологическая постоянная, а CDM – холодная темная материя). Однако при объединении данных DESI с другими источниками, такими как реликтовое излучение, сверхновые и слабое гравитационное линзирование, появляются свидетельства в пользу изменения влияния темной энергии со временем.
Сейчас эти отклонения от стандартной модели не достигли порога 5σ, необходимого для научного открытия, однако их статистическая значимость варьируется от 2,8σ до 4,2σ. Это означает, что вероятность случайности этих данных мала, но требуется дальнейшее изучение.
Как работают измерения?
DESI анализирует структуру Вселенной, изучая распределение вещества. В ранней Вселенной сформировались осцилляции барионной материи, которые оставили отпечаток на расположении галактик. Этот «стандартный масштаб» позволяет исследователям измерять расширение Вселенной в разные эпохи, что помогает оценивать влияние темной энергии.
Инструмент DESI использует 4-метровый телескоп имени Николаса Мэйола в Национальной обсерватории Китт-Пик (Аризона). Credit: Marilyn Sargent/Berkeley Lab
Инструмент DESI способен одновременно получать спектры 5 тысяч галактик и квазаров. В рамках пятилетнего обзора DESI планирует измерить около 50 миллионов таких объектов.
Важные открытия и дальнейшие шаги
Анализ данных первых трех лет включает 15 миллионов наиболее детально изученных галактик и квазаров, что более чем вдвое превышает объем первой публикации DESI. В ходе работы ученые тестировали методы, минимизирующие возможные систематические ошибки.
«Нас особенно радует, что множество независимых линий анализа указывают в одном направлении», – отметили участники проекта. По словам ученых, результаты DESI могут означать необходимость модификации стандартной космологической модели.
Фрагмент данных отображает небесные объекты от Земли (в центре) до миллиардов световых лет. Среди них – близкие яркие галактики (желтые), светящиеся красные галактики (оранжевые), галактики с эмиссионными линиями (синие) и квазары (зеленые). Вставка демонстрирует крупномасштабную структуру Вселенной в самом плотном регионе обзора, который охватывает менее 0,1% общего объема исследования DESI. Credit: Claire Lamman/DESI collaboration
DESI продолжит сбор данных, а также углубленный анализ существующих результатов. В ближайшие годы новые эксперименты позволят получить дополнительную информацию для проверки гипотезы об изменяющейся темной энергии. Кроме того, DESI объявил о первой публикации данных наблюдений за 13 месяцев работы, которые теперь доступны для научного сообщества.
«Каким бы ни было истинное свойство темной энергии, оно определяет будущее нашей Вселенной. Поразительно, что, глядя в небо, мы можем пытаться найти ответ на один из самых глубоких вопросов человечества», – заключили участники проекта.