A sötét energia gyengül? Az új adatok meglepő felfedezéseket támasztanak alá

A sötét energia gyengül? Az új adatok meglepő felfedezéseket támasztanak alá

Friss adatok alátámasztják azt a felfedezést, hogy a sötét energia, a galaxisokat szétválasztó titokzatos erő az elmúlt 4,5 milliárd év során elenyészett.

A hatás először óvatossá vált tavaly áprilisban jelentették be, de a legújabb eredmények, amelyeket a Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) együttműködése március 19-én mutatott be az Amerikai Fizikai Társaság Anaheimben (Kalifornia) tartott ülésén, három év adatgyűjtésen alapulnak, szemben a 2024-ben bejelentett eredmények egy évével.

„Most nagyon figyelek” – mondja Catherine Heymans, az Egyesült Királyságbeli Edinburghi Egyetem csillagásza és a Skóciai Királyság csillagásza.

Ha az eredmények megerősítést nyernek, az arra kényszerítheti a kozmológusokat, hogy felülvizsgálják az univerzum történetének „standard modelljét”. A modell általában azt feltételezte, hogy a sötét energia az üres tér velejárója, amely idővel nem változik – ez egy „kozmológiai állandó”.

"A kihívást a fizikusok kapták, hogy ezt megmagyarázzák" - mondja Heymans.

Kozmikus térképezés

A DESI teleszkóp az arizonai Tucson közelében található Kitt Peak Nemzeti Obszervatóriumban található. 5000 robotkart használ optikai szálak megcélzására kiválasztott pontokon, ahol galaxisok vagy kvazárok vannak a látóterében. A szálak ezután érzékeny spektrográfokhoz juttatják a fényt, amelyek azt mérik, hogy az egyes objektumok milyen vöröseltolódásban vannak – vagyis mennyire feszítették meg fényhullámait a tér tágulása a Föld felé vezető úton. A kutatók a vöröseltolódása alapján megbecsülhetik egy objektum távolságát, hogy elkészítsék az univerzum tágulásának 3D-s térképét.

Ezen a térképen a kutatók a galaxisok sűrűségét vizsgálják, hogy azonosítsák a barionos akusztikus oszcillációnak (BAO) nevezett hanghullámokból származó variációkat, amelyek a csillagok kialakulása előtt léteztek. Ezeknek a változatoknak van egy jellegzetes léptéke, amely 150 kiloparszeken (450 000 fényéven) kezdődött az ősvilágegyetemben, és a kozmikus tágulással növekszik; mára 1000-150 megaparszekre nőttek, így a jelenlegi univerzum legnagyobb ismert szerkezeteivé váltak.

A BAO-k változó méretének nyomon követésével a kutatók rekonstruálhatják, hogyan változott az univerzum tágulási sebessége az eonok során. Körülbelül 5 milliárd évvel ezelőtt a tágulás lassulásról gyorsulásra vált át a sötét energia hatására. Tavalyig a kozmológiai adatok összhangban voltak azzal, hogy a sötét energia kozmológiai állandó – vagyis az univerzumnak továbbra is egyre gyorsabb ütemben kell tágulnia.

A DESI legújabb elemzésének eredményei azonban azt sugallják, hogy a kozmikus tágulás most kevésbé gyorsul, mint a múltban, ami nincs összhangban azzal a feltételezéssel, hogy a sötét energia kozmológiai állandó. Ehelyett az adatok azt sugallják, hogy a sötét energia energiasűrűsége – a sötét energia mennyisége térköbméterenként – jelenleg körülbelül 10%-kal alacsonyabb, mint 4,5 milliárd évvel ezelőtt.