Самая большая 3D-карта Вселенной: проект DESI переписывает историю темной энергии
Международная коллаборация ученых, включающая Университет Портсмута, Университетский колледж Лондона, Даремский университет, Berkeley Lab и более 70 учреждений по всему миру, успешно завершила создание самой большой в мире трехмерной карты Вселенной с высоким разрешением. Главное открытие, основанное на первых трех годах сбора данных, ставит под сомнение стандартную модель космологии: темная энергия, долгое время считавшаяся неизменной «космологической постоянной», может эволюционировать с течением времени. Результаты проекта, официально объявленные после завершения последних плановых наблюдений прибора, в настоящее время готовятся к публикации в рецензируемых научных журналах, а полный анализ пятилетних данных ожидается к 2027 году.
С помощью спектроскопического прибора для исследования темной энергии (DESI) успешно завершено создание самой большой в мире трехмерной карты Вселенной с высоким разрешением, что является важной вехой в понимании сил, движущих расширением космоса. В проекте участвуют многие учреждения по всему миру. Эта важная веха была достигнута, когда 5000 волоконно-оптических датчиков DESI провели свои последние запланированные наблюдения, нацелившись на область неба вблизи Малой Медведицы. Работа была завершена раньше запланированного срока и предоставила значительно больше данных, чем первоначально предполагалось.
В погоне за темной энергией исследователи используют этот набор данных для изучения темной энергии, таинственной силы, составляющей примерно 70 процентов Вселенной и приводящей к ее ускоренному расширению. Сравнивая скопления галактик миллиарды лет назад с их современным распределением, коллаборация DESI проследила влияние темной энергии на протяжении 11 миллиардов лет космической истории.
Первые результаты трехлетнего сбора данных DESI указывают на то, что темная энергия, долгое время считавшаяся «космологической постоянной», может эволюционировать с течением времени. Теперь, когда полный пятилетний набор данных собран, у исследователей появилось значительно больше информации для проверки того, подтверждается ли это предположение. Если это подтвердится, то ознаменует собой серьезный сдвиг в нашем понимании Вселенной и ее конечной судьбы, которая зависит от баланса между материей и темной энергией.
«Пятилетнее исследование DESI оказалось невероятно успешным. Прибор показал себя лучше, чем ожидалось. Результаты невероятно впечатляют. А масштаб карты и скорость, с которой нам удалось ее реализовать, просто феноменальны. Мы собираемся отпраздновать завершение первоначального исследования, а затем приступить к обработке данных, потому что всем нам любопытно узнать, какие новые сюрпризы нас ждут» — говорят исследователи.
Набор данных имеет беспрецедентный масштаб. К настоящему моменту DESI собрал космологические данные по в шесть раз большему количеству галактик и квазаров, чем все предыдущие обзоры вместе взятые. В рамках сотрудничества начнется обработка всего набора данных, а первые результаты пятилетнего исследования темной энергии, проводимого DESI, ожидаются в 2027 году. Тем временем ученые продолжают анализировать данные за первые три года исследования, уточняя измерения темной энергии и получая дополнительные результаты о структуре и эволюции Вселенной. Ожидается, что в конце этого года будет проведено несколько новых исследований, основанных на этих данных.
Наблюдательный аппарат DESI начал сбор данных в мае 2021 года и значительно превзошел свои первоначальные цели. Планировалось получить свет от 34 миллионов галактик и квазаров — чрезвычайно далеких, ярких объектов, питаемых сверхмассивными черными дырами, но вместо этого инструмент наблюдал более 47 миллионов галактик и квазаров, а также 20 миллионов звезд.
В настоящее время DESI выходит за рамки своей первоначальной миссии, расширяя свою карту Вселенной на новые и более сложные регионы неба. К 2028 году площадь исследуемого пространства увеличится примерно на 20 процентов, с 14 000 до 17 000 квадратных градусов. Для сравнения, Луна занимает всего 0,2 квадратных градуса, в то время как полное небо простирается более чем на 41 000. Расширение позволит DESI приблизиться к перенасыщенной области Млечного пути, где яркие близлежащие звезды могут заслонять далекие галактики, и сместиться дальше на юг, где наблюдения должны будут проводиться через большую часть земной атмосферы.
В рамках исследования также будут повторно обследованы ранее нанесенные на карту области для наблюдения за новым классом галактик, более тусклыми и удаленными «яркими красными галактиками». Эти дополнительные измерения позволят создать более плотную и подробную карту, которая улучшит наше представление о том, как Вселенная эволюционировала с течением времени.
В итоге созданная карта Вселенной, охватывающая более 47 миллионов галактик и квазаров, не только предоставляет астрономам самый детальный на сегодняшний день снимок космической структуры, но и бросает вызов фундаментальным представлениям о природе темной энергии. Если дальнейший анализ пятилетних данных подтвердит, что темная энергия не является постоянной величиной, а меняется со временем, это приведет к революционному пересмотру стандартной космологической модели и изменит наши прогнозы о далеком будущем и конечной судьбе Вселенной.
Присоединяйтесь к нам в соцсетях
