Predhodne ugotovitve Spektroskopski instrument temne energije (DESI) namigujejo, da pospeševanje širjenja vesolja ni bilo konstantno – z drugimi besedami, temna energija se je skozi zgodovino vesolja spreminjala.

Na prelomu tisočletja so astronomi odkrili, da se vesolje širi z vedno večjo hitrostjo. To je bilo šok za večino kozmologov, ki so domnevali, da gravitacija upočasnjuje širjenje vesolja po velikem poku.

V letih 1998 in 1999 sta dve neodvisni skupini odkrili pospešek z merjenjem razdalj do starodavnih supernov in hitrosti, s katero se oddaljujejo od Zemlje. Temna energija – izraz, ki je bil skovan leta 1998 – je bila uporabljena za zagotavljanje ogromne količine energije, potrebne za to nenehno pospeševanje. Trije vodje teh skupin so si za to odkritje leta 2011 razdelili Nobelovo nagrado za fiziko, v zadnjih četrt stoletja pa so številna opazovanja podprla vključitev temne energije v standardni model kozmologije.

Zdaj bi lahko sledil nov šok zahvaljujoč DESI, ki je bil zasnovan za preučevanje širjenja vesolja.

Robotsko vodena optična vlakna

DESI se nahaja na teleskopu Nicholas U Mayall na nacionalnem observatoriju Kitt Peak v Arizoni. Vključuje na tisoče robotsko vodenih optičnih vlaken, ki pošiljajo svetlobo nizu spektrografov. To je podjetju DESI omogočilo izdelavo obsežnega zemljevida galaksij in kvazarjev v vesolju. Spektroskopski podatki zagotavljajo merilo, kako hitro se galaksija oddaljuje od nas, kar je določeno z rdečim premikom galaksije.

Ključno pri DESI-jevi študiji temne energije je, da galaksije niso enakomerno porazdeljene po vesolju, temveč so koncentrirane v mehurčkih podobnih območjih, ki jih obdaja bolj prazen prostor. To je posledica tega, kako se je zgodnje vesolje širilo in ohlajalo. Proces se je začel z vročo plazmo, skozi katero so se širili zvočni valovi in ​​ustvarili območja visoke in nizke gostote, imenovana barionska akustična nihanja (BAO).

Sčasoma je ta plazma "zamrznila" in ustvarila plin, ki bi nato oblikoval najzgodnejše zvezde in galaksije. V gostih območjih, ki jih je ustvaril BAO, so se ponavadi oblikovali mehurčki galaksij, ki so se širili skupaj z vesoljem. Zato velikost mehurčka galaksije astronomom pove, koliko je bil star, ko nam je poslal svojo svetlobo. Ekipa je uporabila tudi svetlobo starodavnih kvazarjev, da je osvetlila BAO, kar jim je omogočilo raziskovanje dlje v preteklost, kot je bilo mogoče z meritvami galaksije.

Mučni namigi

Z združitvijo spektroskopskih informacij in informacij BAO bi ekipa DESI lahko določila stopnjo širjenja vesolja na sedmih različnih točkah v času v zadnjih 11 milijardah let. Medtem ko so njihova opažanja na splošno v skladu s konstantno vrednostjo temne energije, so znanstveniki DESI poročali o osupljivih namigih o nekaterih odstopanjih.

"Zaenkrat opažamo osnovno strinjanje z našim najboljšim modelom vesolja, opažamo pa tudi nekaj potencialno zanimivih razlik, ki bi lahko nakazovale, da se temna energija razvija s časom," pojasnjuje direktor DESI. Michael Levi, ki ima sedež v nacionalnem laboratoriju Lawrence Berkeley v ZDA. "Ti lahko ali pa tudi ne izginejo z več podatki, zato smo veseli, da bomo kmalu začeli analizirati naš triletni nabor podatkov."

Nova teorija povezuje supermasivne črne luknje in temno energijo

Natančneje, ekipa je ugotovila, da so njena opažanja skladna s temno energijo, ki se spreminja s časom. Vendar pa je statistična značilnost odstopanja nekoliko boljša od 3σ – kar pomeni, da obstaja približno 0.2 % verjetnost, da je opazovanje statistična naključje. V kozmologiji in nekaterih drugih področjih fizike je za odkritje potreben pomen 5σ.

Ta opažanja so bila narejena v prvem letu delovanja DESI, ki naj bi vesolje pregledoval vsaj pet let.

"Presenetljivo je, da lahko s samo prvim letom podatkov že izmerimo zgodovino širjenja našega vesolja v sedmih različnih rezinah kozmičnega časa, vsaka z natančnostjo od 1 do 3 %," pravi Berkeleyjev Nathalie Palanque-Delabrouille. "Ekipa je vložila ogromno dela, da bi pojasnila zapletenosti instrumentalnega in teoretičnega modeliranja, kar nam daje zaupanje v robustnost naših prvih rezultatov."

Poleg osvetlitve širjenja vesolja je DESI zagotovil tudi nove informacije o masi nevtrina.

Opazovanja BAO so opisana v prednatisu na arXiv. Sorodne publikacije lahko najdete tukaj.

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Opolnomočite se. Dostopite tukaj.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• PlatoESG. Ogljik, CleanTech, Energija, Okolje, sončna energija, Ravnanje z odpadki. Dostopite tukaj.
• PlatoHealth. Obveščanje o biotehnologiji in kliničnih preskušanjih. Dostopite tukaj.
• vir: https://physicsworld.com/a/baryon-acoustic-oscillations-hint-that-dark-energy-may-have-changed-over-time/