Au trecut peste două decenii de la descoperirea lui energie întunecată.
Prin urmare, oamenii de știință au avut la dispoziție mai bine de 20 de ani pentru a decoda secretele acestei substanțe invizibile care pare să despartă universul. Cu toate acestea, ei încă nu știu aproape nimic despre asta. Energia întunecată, de fapt, poate să nu fie nici măcar o substanță. Ar putea fi o forță sau chiar o proprietate intrinsecă a spațiului însuși.
De exemplu, modelul standard al cosmologiei – teoria noastră principală a evoluției cosmice – sugerează că energia întunecată este neclintită în univers și de-a lungul timpului, făcând-o o proprietate fundamentală a spațiului. Dacă este constantă, misterioasa energie întunecată care alcătuiește 70% din univers ar alunga toate stelele și galaxiile. Cu toate acestea, cel mai mare studiu al istoriei cosmice a universului ar putea indica faptul că energia întunecată, cunoscută și ca o ipotetică forță „anti-gravitațională”, poate evolua în timp, mai degrabă decât să rămână constantă, sugerând un viitor mai puțin singuratic pentru locuitorii universului.
Dacă acest rezultat timpuriu este valabil cu observațiile viitoare, cosmologii ar putea fi nevoiți, cel puțin, să exploreze incertitudinile sistematice în modelul dominant Lambda CDM (LCDM), un model matematic al universului în care lambda reprezintă energia întunecată. De asemenea, ar putea fi nevoie să înceapă să cerceteze zeci de alte modele ale universului nostru pentru a găsi cea mai bună potrivire. Totuși, dovezile sunt provizorii – nu atinge ceea ce este cunoscut sub numele de „pragul de 5 sigma”, care determină dacă un semnal poate fi celebrat ca o descoperire oficială. Deci, interpretările care apar în mod continuu despre evoluția energiei întunecate s-ar putea schimba cu mai multe date programate să apară în următorii câțiva ani.
„Dacă acest lucru este adevărat, acest lucru dă cosmologia peste cap”, a spus Dillon Brout de la Universitatea din Boston, care măsoară accelerația universului cu supernove. O astfel de descoperire ar fi o „schimbare de paradigmă în gândirea noastră despre care este cea mai bună înțelegere a universului nostru”.
Legate de: Telescopul James Webb confirmă că este ceva grav greșit în înțelegerea noastră despre univers
Luminițele universului
Cocoțat pe vârful telescopului Nicholas U. Mayall de 4 metri de la Observatorul Național Kitt Peak din Arizona, Instrumentul Spectroscopic al Energiei Întunecate sau DESI, indică pozițiile a un milion de galaxii în fiecare lună. Prin aceste observații, cosmologii pot măsura rata de expansiune a universului pe măsură ce a crescut în ultimii 11 miliarde de ani. Aceste galaxii îndepărtate, care pot fi asemănate cu „luminarele universului”, îi ajută astfel pe cosmologi să studieze enigma energiei întunecate care pătrunde în univers.
Și, pe 4 aprilie, colaborarea DESI a împărtășit cea mai mare hartă 3D a universului. Include și măsurători de înaltă precizie ale ratei de expansiune a universului în ultimii 11 miliarde de ani. Numai în primul său an de operațiuni, DESI s-a dovedit a fi de două ori mai puternic în măsurarea istoriei de expansiune a universului timpuriu decât predecesorul său, Sloan Digital Sky Survey, căruia i-a trebuit mai mult de un deceniu pentru a construi o hartă 3D similară.
Aceasta „este următoarea generație de date pe care o așteptăm de mult timp, așa că este foarte plăcut să văd că au sosit”, a spus Brout, care nu este implicat în colaborarea DESI.
În plus față de nenumăratele galaxii grupate împreună ca niște fire înnodate, noua hartă 3D a DESI evidențiază un model slab în universul timpuriu cunoscut sub numele de Oscilații Acustice Barionice sau BAO. Aceste riduri subtile, 3D, au zburat prin materia care a existat în primii 380.000 de ani din istoria universului nostru, înghețând cu timpul și transformându-se în relicve ale unui cosmos infantil. Prin cartografierea dimensiunilor acelor BAO înghețate, cercetătorii au reușit să estimeze distanțele până la galaxii și să deducă cât de repede se extindea universul în diferite momente în timp.
Deoarece lumina din galaxiile tipice este prea slabă pentru a fi văzută, deoarece acele galaxii stau foarte departe de noi și lumina pe care o emit este de intensitate relativ scăzută, colaborarea DESI a studiat și peste 400.000 de obiecte intens luminoase numite quasari. Pe măsură ce lumina de la aceste obiecte alunecă prin spațiul interstelar, ea este absorbită de norii de gaz și praf, ajutând cosmologii să cartografieze buzunarele de materie densă într-un mod similar cu cartografierea galaxiilor.
„Ne permite să privim mai departe când universul era foarte tânăr”, a spus Andreu Font-Ribera, om de știință la Institutul de Fizică a Energiei Înalte din Spania și membru al colaborării DESI, într-un afirmație. „Este o măsurătoare foarte greu de făcut și foarte tare să o vezi cu succes.”
„Dacă acest lucru este real, suntem pe un teritoriu neexplorat”
Concluzia preliminară că energia întunecată ar putea evolua în timp vine dintr-o analiză timpurie a datelor DESI combinată cu date din alte date cosmologice. Cercetătorii au descoperit că un model variabil de energie întunecată este de acord mai bine cu datele în comparație cu modelul standard. Pentru a fi clar, niciun set de date singur nu dezvăluie în mod convingător natura în timp a energiei întunecate, dar semnalul devine puțin mai puternic atunci când toate seturile de date sunt combinate.
„Nu este o preferință suficient de puternică încât aș spune că Lambda CDM este greșită”, a declarat pentru Space.com Kyle Dawson, co-purtătorul de cuvânt al DESI de la Universitatea din Utah. „De fapt, nu am găsit niciodată abateri de la acel model până acum cu vreo semnificație reală.”
Din primele analize, însă, se pare că energia întunecată face tranziția de la a fi un motor puternic al accelerației universului nostru la scăderea într-o anumită măsură, a spus Dawson.
„Dacă acest lucru este real, ne aflăm pe un teritoriu neexplorat”, a spus Brout. Colaborarea DESI a folosit al doilea cel mai simplu model al universului nostru după Lambda CDM, care este neremarcabil, cu excepția capacității sale de a ajuta cosmologii să verifice abaterile de la modelul standard. Dacă observațiile viitoare în conductă descoperă într-adevăr că energia întunecată evoluează în timp, și alte zeci de modele ar deveni viabile, iar cosmologii ar trebui să înceapă să le testeze pe toate individual, a spus Brout.
„Dacă nu este Lambda CDM, cine știe?”
Postat inițial pe Space.com.