Угроза из космоса: темная материя эволюционирует

Судьба Вселенной определяется балансом между материей и тёмной энергией — загадочным явлением, которое ускоряет её расширение.

Фото: Designed by Freepik by starline, https://creativecommons.org/public-domain/pdm/

Темная материя

Новые данные, полученные в рамках международного проекта DESI, основанного на самой масштабной трёхмерной карте Вселенной, намекают на возможные изменения в поведении тёмной энергии за последние 11 миллиардов лет. Исследователи предполагают, что этот фундаментальный компонент может эволюционировать не так, как считалось ранее, что ставит под сомнение стандартную космологическую модель.

Проект DESI объединяет более 900 учёных из 70 организаций под руководством Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли. Результаты, представленные на Глобальном физическом саммите Американского физического общества, демонстрируют, что данные совпадают с базовой моделью Lambda CDM (где Lambda — космологическая константа, а CDM — холодная тёмная материя), но в сочетании с другими наблюдениями (космического микроволнового фона, сверхновых и гравитационного линзирования) возникают признаки, что влияние тёмной энергии со временем ослабевает.

"Мы видим указания на то, что Вселенная может преподнести сюрприз", — отмечает Алекси Лоот-Харнетт из Калифорнийского университета в Санта-Крузе. — "Это может означать, что мы стоим на пороге пересмотра фундаментальных представлений о её устройстве". Учёные подчеркивают, что, хотя данные пока не достигают "5 сигм" — золотого стандарта в физике, — их совокупность (от 2,8 до 4,2 сигм) указывает на необходимость пересмотра моделей.

Для анализа использовалась методика, исключающая предвзятость: результаты были скрыты до финальной стадии. "Вселенная, кажется, говорит нам, что реальность сложнее, чем мы думали", — добавляет Андрей Кучу из Беркли, участвующий в изучении межгалактического газа. "Многие признаки сходятся, что усиливает уверенность в правильности выводов".

DESI, установленный на телескопе в Аризоне, за три года собрал данные о 15 млн галактик и квазаров, что в два раза превышает предыдущий объём. Это позволило повысить точность измерений, используя барионные акустические колебания (BAO) — "линейки" для оценки расширения Вселенной. "Точность DESI превосходит все предыдущие эксперименты", — отмечает Уиллем Элберс из Даремского университета. — "Мы видим трещины в стандартной модели, которые требуют новых объяснений".

Сейчас учёные анализируют текущие данные и готовятся к следующим этапам наблюдений. "Это благодатная почва для теоретиков", — говорит Майкл Леви, руководитель проекта. — "Какова бы ни была природа тёмной энергии, она решает судьбу Вселенной. Мы продолжаем искать ответы на самые глубокие вопросы космологии".

Уточнения

Тёмная мате́рия — в астрономии и космологии, а также в теоретической физике гипотетическая форма материи, не участвующая в электромагнитном взаимодействии и поэтому недоступная прямому наблюдению.