Heikentyykö pimeä energia? Uudet tiedot tukevat yllättäviä löytöjä

Heikentyykö pimeä energia? Uudet tiedot tukevat yllättäviä löytöjä

Tuoreet tiedot tukevat havaintoa, että pimeä energia, salaperäinen voima, joka ajaa galakseja erilleen, on heikentynyt viimeisten 4,5 miljardin vuoden aikana.

Vaikutus oli varovainen ensimmäistä kertaa raportoitu viime vuoden huhtikuussa, mutta viimeisimmät tulokset, jotka esiteltiin 19. maaliskuuta Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) -yhteistyössä American Physical Societyn kokouksessa Anaheimissa, Kaliforniassa, perustuvat kolmen vuoden tiedonkeruuun verrattuna vuoden 2024 tuloksiin.

"Nyt olen todella tarkkaavainen", sanoo Catherine Heymans, tähtitieteilijä Edinburghin yliopistosta Yhdistyneestä kuningaskunnasta ja Skotlannin kuningaskunnan tähtitieteilijä.

Jos tulokset vahvistetaan, se voi pakottaa kosmologit tarkistamaan maailmankaikkeuden historian "standardimalliaan". Mallissa oletettiin yleisesti, että pimeä energia oli tyhjän tilan luontainen ominaisuus, joka ei muuttunut ajan myötä – "kosmologinen vakio".

"Haaste annettiin fyysikoille selittää tämä", sanoo Heymans.

Kosminen kartoitus

DESI-teleskooppi sijaitsee Kitt Peakin kansallisessa observatoriossa lähellä Tucsonia, Arizonassa. Se käyttää 5000 robottikäsivartta kohdistaa optisia kuituja valittuihin pisteisiin, joissa galaksit tai kvasaarit ovat sen näkökentässä. Kuidut toimittavat sitten valoa herkkiin spektrografeihin, jotka mittaavat kunkin kohteen punasiirtymän - eli kuinka paljon sen valoaaltoja on venynyt avaruuden laajeneminen matkalla Maahan. Tutkijat voivat arvioida kohteen etäisyyden sen punasiirtymän perusteella luodakseen 3D-kartan maailmankaikkeuden laajenemisesta.

Tässä kartassa tutkijat tarkastelevat sitten galaksien tiheyttä tunnistaakseen variaatioita, jotka ovat peräisin ääniaalloista, joita kutsutaan baryonisiksi akustisiksi värähtelyiksi (BAO), jotka olivat olemassa ennen tähtien muodostumista. Näillä variaatioilla on tyypillinen mittakaava, joka alkoi 150 kiloparsekista (450 000 valovuotta) ikiaikaisessa universumissa ja kasvaa kosmisen laajenemisen myötä; ne ovat nyt kasvaneet kertoimella 1000-150 megaparsekkia, mikä tekee niistä nykyisen maailmankaikkeuden suurimmat tunnetut rakenteet.

Seuraamalla BAO:iden kehittyvää kokoa tutkijat voivat rekonstruoida, kuinka maailmankaikkeuden laajenemisnopeus on muuttunut aionien aikana. Noin 5 miljardia vuotta sitten laajeneminen vaihtui hidastumisesta kiihtyvyyteen pimeän energian vaikutuksesta. Viime vuoteen asti kosmologiset tiedot olivat yhdenmukaisia ​​sen kanssa, että pimeä energia oli kosmologinen vakio - mikä tarkoittaa, että maailmankaikkeuden pitäisi jatkaa laajentumista yhä nopeammin.

Mutta DESIN uusimman analyysin tulokset viittaavat siihen, että kosminen laajeneminen kiihtyy nyt vähemmän kuin aikaisemmin, mikä on ristiriidassa sen oletuksen kanssa, että pimeä energia on kosmologinen vakio. Sen sijaan tiedot viittaavat siihen, että pimeän energian energiatiheys – pimeän energian määrä tilaa kuutiometriä kohti – on nyt noin 10 % pienempi kuin 4,5 miljardia vuotta sitten.