Самая большая тайна космоса: ученые приблизились к разгадке темной энергии

Темная энергия по-прежнему остается одной из величайших космических загадок. Несмотря на все то время, деньги и телескопы, которые человечество использовало для изучения ее природы, ученые до сих пор задаются фундаментальным вопросом: что она такое?

Подводя итоги шестилетнего международного сотрудничества более чем 400 ученых, которые провели одно из самых глубоких исследований неба, астрофизики приближаются к ответу. Ученые, работавшие над исследованием темной энергии, опубликовали свои окончательные результаты. Хотя они и не раскрывают тайны Вселенной, они приближают человечество к пониманию темной энергии.

Темная энергия заполняет Вселенную

Около 13,8 миллиарда лет назад Вселенная начала стремительно расширяться в результате так называемого Большого взрыва. После этого первоначального взрывного расширения гравитация замедлила рост Вселенной. Согласно основным законам Вселенной, все, что поднимается, должно опуститься. Но произошло не совсем так.

В 1998 году две группы ученых, изучавших взрывы звезд, обнаружили, что через 9 миллиардов лет после зарождения Вселенной она начала расширяться быстрее. Виной тому малоизученная сила, которую ученые назвали темной энергией.

Ученые до сих пор мало что знают о темной энергии, кроме того, что она присутствует во всей Вселенной. По данным Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства, темная энергия составляет примерно от 68,3% до 70% Вселенной.

После открытия темной энергии ученые начали экспериментировать с методами ее изучения, в том числе с помощью обзора темной энергии.

Подсмотрели с помощью телескопа

Национальная ускорительная лаборатория имени Энрико Ферми в США создала сверхчувствительную цифровую камеру DECam и установила ее на телескоп, которым управляет Национальный научный фонд в Чили. В течение 758 ночей ученые из проекта Dark Energy Survey собирали информацию о 669 миллионах галактик, находящихся на расстоянии миллиардов световых лет от Земли, что составляет восьмую часть всего неба.

Масштабы и детализация данных, полученных в ходе исследования темной энергии, беспрецедентны. Это дало сотням ученых редкую возможность изучить один набор данных, преследуя при этом разные, но взаимосвязанные научные цели.

Последние и окончательные результаты, опубликованные в исследовании, являются уточнением, а не переосмыслением представлений человечества о темной энергии.

Они укладываются где-то между двумя наиболее распространенными моделями функционирования темной энергии во Вселенной. Стандартная космологическая модель предполагает, что плотность темной энергии во Вселенной постоянна, в то время как вторая модель утверждает, что она меняется с течением времени.

Самая точная карта

Одним из последних и наиболее значимых достижений проекта стала точная реконструкция распределения материи во Вселенной. Для создания этой космической карты ученые разработали более совершенные методы измерения явления, называемого гравитационным линзированием.

Линзирование происходит, когда массивные объекты, такие как галактики, ведут себя как космические увеличительные стекла. Гравитация галактики может искривлять свет, исходящий от звезды позади нее, искажая изображение, которое видят астрономы на Земле. Наблюдая за тем, насколько сильно гравитация отклоняет свет, они могут определить массу далеких объектов.

Нанести на карту галактики, какими бы яркими они ни были, относительно легко. Нанести на карту всю материю и энергию, особенно практически невидимую темную энергию, сложнее, но это возможно, если понимать, где сосредоточена масса и насколько сильно действует гравитация. Гравитационное линзирование позволяет получить и то, и другое.

Полученные знания и разработанные методы уже влияют на новые исследования, направленные на поиск ответов на вопросы о темной энергии и Вселенной.

Ранее другая группа астрономов обнаружила самую массивную на сегодняшний день черную дыру.