Тёмная энергия — не константа? В космосе обнаружена скрытая утечка времени

Учёные сделали ещё один шаг к пониманию силы, которая управляет судьбой Вселенной. Международная команда астрофизиков завершила анализ данных одного из самых масштабных обзоров неба и обнаружила намёки на то, что представления о тёмной энергии могут быть неполными. Хотя картина мира в целом остаётся прежней, в ней появились детали, требующие более пристального внимания. Об этом сообщается в публикациях проекта Dark Energy Survey.

Шесть лет наблюдений за расширением Вселенной

Обзор Dark Energy Survey велся с 2013 по 2019 год на телескопе имени Виктора Бланко в Чили и охватил огромные области южного неба. За это время исследователи собрали уникальный массив данных, позволивший изучить распределение галактик, их скоплений и слабое гравитационное линзирование.

Впервые в рамках одного проекта удалось совместить результаты сразу четырёх независимых методов измерения космического расширения на разных этапах истории Вселенной.

Комплексный подход дал более целостную картину эволюции космоса и позволил проверить фундаментальные космологические модели с высокой точностью. В целом результаты хорошо согласуются со стандартной моделью лямбда-CDM, в которой тёмная энергия рассматривается как постоянная величина, равномерно заполняющая пространство. При этом аналогичные методы уже применялись для анализа того, как галактики теряют газ и перестают рождать звёзды в разные эпохи Вселенной.

Возможны ли изменения тёмной энергии

Одновременно данные оказались совместимы и с альтернативной моделью wCDM. В этом подходе допускается, что свойства тёмной энергии могут медленно изменяться со временем. Такая возможность давно обсуждается теоретиками, но до сих пор не имела убедительных наблюдательных подтверждений. Новый анализ DES не опровергает стандартную картину, но оставляет пространство для более сложных сценариев.

Особое внимание исследователей привлекло расхождение между предсказаниями и наблюдениями, связанными с распределением скоплений галактик в поздние эпохи. Их пространственная структура немного отличается от того, что следует из данных о ранней Вселенной, полученных, в частности, по реликтовому излучению.

Аномалия без окончательного вердикта

Важно, что выявленные отклонения проявляются независимо от выбранной модели тёмной энергии. Пока уровень статистической значимости недостаточен, чтобы говорить о пересмотре базовых законов космологии. Тем не менее такие несоответствия могут указывать на тонкие эффекты, не учитываемые в текущих теориях, или на необходимость более точных измерений.

В ближайшие годы команда планирует использовать данные DES для проверки альтернативных космологических сценариев, включая модели с модифицированной гравитацией. Это может привести к уточнению того, как именно устроено взаимодействие материи, тёмной материи и тёмной энергии на крупнейших масштабах — аналогично тому, как изучение процессов вроде холодной аккреции газа помогает восстановить ранние этапы формирования галактик.

Итоги работы представлены в виде серии из 19 научных статей, обзор которых опубликован в журнале Physical Review D. Эти результаты становятся важной опорой для будущих проектов, таких как телескопы нового поколения и космические миссии, призванные окончательно прояснить природу ускоренного расширения Вселенной.