Energia întunecată ar putea evolua în Univers, au descoperit oamenii de știință

Instrumentul Spectroscopic pentru Energia Întunecată (DESI) a utilizat milioane de galaxii și quasari pentru a construi cea mai mare hartă 3D a Universului de până acum. Combinarea datelor DESI cu alte experimente sugerează că impactul energiei întunecate ar putea fi diferit de ce știam.

Soarta universului depinde de echilibrul dintre materie și energia întunecată – ingredientul fundamental care determină expansiunea accelerată a cosmosului. Noile rezultate ale colaborării DESI, bazate pe cea mai mare hartă 3D a universului realizată vreodată, urmăresc influența energiei întunecate în ultimii 11 miliarde de ani.

• Cum să reducem plasticul în viața de zi cu zi: idei și inspirație
• Michael Faraday, geniul care l-a inspirat pe Albert Einstein

Cercetătorii observă indicii că energia întunecată, considerată până acum o „constantă cosmologică”, ar putea evolua în moduri neașteptate.

DESI este un experiment internațional cu peste 900 de cercetători din peste 70 de instituții din întreaga lume și este gestionat de Laboratorul Național Lawrence Berkeley al Departamentului de Energie al SUA.

„Ceea ce vedem este extrem de intrigant”, a declarat Alexie Leauthaud-Harnett, co-purtător de cuvânt DESI și profesor la UC Santa Cruz. „Este incitant să ne gândim că am putea fi pe punctul de a face o descoperire majoră despre energia întunecată și natura fundamentală a universului.”

Un model standard care începe să se clatine?

Datele DESI, luate separat, sunt compatibile cu modelul standard al universului, numit Lambda-CDM. În acest model, CDM (materia întunecată rece) și Lambda (energia întunecată) sunt descrise în cea mai simplă formă, unde energia întunecată se comportă ca o constantă cosmologică.

Cu toate acestea, atunci când datele DESI sunt combinate cu alte măsurători – inclusiv radiația cosmică de fond (CMB), supernovele și lentila gravitațională slabă – apar tot mai multe indicii că impactul energiei întunecate s-ar putea diminua în timp.

„Urmăm principiul briciului lui Occam, iar explicația cea mai simplă începe să se schimbe”, a spus Will Percival, co-purtător de cuvânt DESI și profesor la Universitatea din Waterloo. „Se pare tot mai clar că trebuie să ne modificăm modelul standard al cosmologiei pentru a face ca aceste seturi de date să aibă sens împreună – iar ideea unei energii întunecate în evoluție pare promițătoare.”

Deocamdată, indiciile privind o energie întunecată în schimbare, nu au atins pragul de „5 sigma”, standardul de aur al descoperirilor în fizică. Cu toate acestea, combinațiile de date DESI cu CMB, lentila gravitațională slabă și supernovele variază între 2,8 și 4,2 sigma.

Cât de solide sunt dovezile?

Pentru a elimina orice părtinire inconștientă, analiza a folosit o metodă prin care rezultatele au fost ascunse cercetătorilor până la finalul procesului.

„Noi doar lăsăm universul să ne spună cum funcționează – iar poate că universul ne spune că este mai complicat decât am crezut”, a spus Andrei Cuceu, cercetător postdoctoral la Berkeley Lab și co-director al grupului de lucru DESI pentru analiza gazului intergalactic, scrie EurekAlert.

DESI este unul dintre cele mai ample studii ale cosmosului realizate vreodată. Acest instrument de ultimă generație poate captura lumina din 5.000 de galaxii simultan și a fost construit și operat cu finanțare de la Departamentul de Energie al SUA. DESI este montat pe Telescopul Mayall de 4 metri din Observatorul Kitt Peak, Arizona.

Experimentul se află acum în al patrulea din cei cinci ani de studiu, iar obiectivul final este de a măsura aproximativ 50 de milioane de galaxii și quasari până la finalul proiectului.

Noua analiză folosește datele din primii trei ani de observații, incluzând aproape 15 milioane de galaxii și quasari.

Un proiect cosmic fără precedent

„Nu doar că datele continuă să indice o energie întunecată în schimbare, dar dovezile sunt acum tot mai puternice”, a declarat Seshadri Nadathur, profesor la Universitatea din Portsmouth și co-director al grupului DESI pentru analiza distribuției galaxiilor și quasarilor. „Am efectuat și multe teste suplimentare pentru a ne asigura că rezultatele nu sunt influențate de factori necunoscuți.”

DESI urmărește influența energiei întunecate prin studierea modului în care materia este distribuită în univers.

Evenimentele din universul timpuriu au lăsat modele subtile în distribuția materiei, cunoscute sub numele de oscilații acustice barionice (BAO).

Aceste modele funcționează ca o riglă standard, iar dimensiunea lor la diferite epoci cosmice este influențată direct de rata expansiunii universului. Prin măsurarea acestei rigle la distanțe diferite, cercetătorii pot determina forța energiei întunecate de-a lungul istoriei. Precizia DESI în această metodă este cea mai bună din lume.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Particulele ușoare de materie întunecată din apropierea centrului galactic ar putea explica trei mistere fizice deodată

Ceasurile atomice și laserele ne pot ajuta să detectăm materia întunecată, sugerează un studiu

Roci vechi de miliarde de ani ar putea ascunde materie întunecată, susțin oamenii de știință

Telescopul Hubble urmărește materia întunecată din galaxii cu ajutorul stelelor