Je temna energija vse šibkejša? Novi podatki podpirajo presenetljivo odkritje

Je temna energija vse šibkejša? Novi podatki podpirajo presenetljivo odkritje

Sveži podatki podpirajo odkritje, da je temna energija, skrivnostna sila, ki galaksije ločuje, v zadnjih 4,5 milijardah let upadla.

Učinek je prvič postal previden poročali aprila lani, vendar najnovejši rezultati, ki jih je 19. marca predstavilo sodelovanje Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) na srečanju Ameriškega fizikalnega društva v Anaheimu v Kaliforniji, temeljijo na treh letih zbiranja podatkov v primerjavi z enim letom za rezultate, objavljene leta 2024.

»Zdaj sem res pozorna,« pravi Catherine Heymans, astronomka z Univerze v Edinburgu v Združenem kraljestvu in astronomka Kraljevine Škotske.

Če bodo rezultati potrjeni, bi to lahko prisililo kozmologe, da revidirajo svoj "standardni model" zgodovine vesolja. Model je na splošno predpostavljal, da je temna energija inherentna lastnost praznega prostora, ki se s časom ni spreminjala – »kozmološka konstanta«.

"Fiziki so dobili izziv, da to pojasnijo," pravi Heymans.

Kozmično preslikavo

Teleskop DESI se nahaja na nacionalnem observatoriju Kitt Peak blizu Tucsona v Arizoni. Uporablja 5000 robotskih rok da usmeri optična vlakna na izbrane točke, kjer so galaksije ali kvazarji v njegovem vidnem polju. Vlakna nato oddajajo svetlobo občutljivim spektrografom, ki merijo, kako rdeč je zamaknjen vsak predmet – to je, koliko so bili njegovi svetlobni valovi raztegnjeni zaradi širjenja vesolja na poti do Zemlje. Raziskovalci lahko ocenijo oddaljenost predmeta na podlagi njegovega rdečega premika in ustvarijo 3D zemljevid širjenja vesolja.

Na tem zemljevidu raziskovalci nato pogledajo gostoto galaksij, da prepoznajo variacije, ki izhajajo iz zvočnih valov, imenovanih barionska akustična nihanja (BAO), ki so obstajala, preden so se zvezde začele oblikovati. Te variacije imajo značilno lestvico, ki se je začela pri 150 kiloparsekih (450.000 svetlobnih let) v prvobitnem vesolju in se povečuje s kozmično širitvijo; zdaj so narasle za faktor od 1000 do 150 megaparsekov, zaradi česar so največje znane strukture v sedanjem vesolju.

S sledenjem razvijajoče se velikosti BAO lahko raziskovalci rekonstruirajo, kako se je stopnja širjenja vesolja spreminjala skozi eone. Pred približno 5 milijardami let je širjenje prešlo iz upočasnitve v pospešek pod vplivom temne energije. Do lanskega leta so bili kozmološki podatki skladni s temo, da je temna energija kozmološka konstanta – kar pomeni, da bi se moralo vesolje še naprej širiti z vse hitrejšo hitrostjo.

Toda rezultati najnovejše analize DESI kažejo, da se kozmična ekspanzija zdaj pospešuje manj kot v preteklosti, kar ni v skladu s predpostavko, da je temna energija kozmološka konstanta. Namesto tega podatki kažejo, da je gostota energije temne energije – količina temne energije na kubični meter prostora – zdaj približno 10 % nižja kot pred 4,5 milijardami let.