Обнаружены признаки неизвестного типа тёмной энергии, но это не точно

Согласно стандартной космологической модели, Вселенная расширяется быстрее расчётных параметров даже с учётом наличия тёмной энергии и тёмной материи. Чего-то в ней недостаёт, предполагают астрофизики. И этим чем-то может быть ранняя тёмная энергия, которая придала расширению Вселенной значительный импульс на ранних этапах после Большого взрыва и потом рассеялась без остатка. Теперь признаки ранней тёмной энергии найдены, но это ещё проверят.

На прошлой неделе на ресурсе arXiv появились препринты двух исследований по поиску следов ранней тёмной энергии в данных, собранных Атакамским космологическим телескопом (ACT) в Чили в период с 2013 по 2016 год. Одна из статей подготовлена командой ACT, а вторая написана независимой группой исследователей — оба вывода перекликаются, обнаруживая признаки существования ранней тёмной энергии в первые 300 тыс. лет после Большого взрыва.

В то же время каждая из групп не исключает ошибочной интерпретации изученных данных, поэтому результаты работ будут ещё раз с большей точностью перепроверены на данных наблюдения ACT, а также с помощью Южного полярного телескопа (SPT, South Pole Telescope) в обсерватории в Антарктиде на станции Амундсен-Скотт.

«Если это действительно так — если в ранней Вселенной действительно существовала ранняя тёмная энергия — то мы должны увидеть сильный сигнал», — заявил Колин Хилл (Colin Hill), соавтор статьи команды ACT, космолог из Колумбийского университета в Нью-Йорке.

Телескопы ACT и в Антарктиде снимают карту реликтового излучения. Наиболее точные данные по измерению реликтового излучения в настоящий момент представили спутники, в частности спутник Европейского космического агентства «Планк» (Planck). Спутниковые данные очень точно подтверждают выводы стандартной модели, предписывая тёмной энергии 70 % всего существующего во Вселенной, тёмной материи 25 % и отдавая обычной материи всего 5 % от общей массы Вселенной. Но во всём этом есть довольно заметная погрешность, которая нарушает красивые расчёты — Вселенная расширяется на 5–10 % быстрее, чем предписано и подтверждено наблюдениями.

Введение понятия «ранняя тёмная энергия» могло бы сделать стандартную модель ещё точнее, но обнаружить её присутствие в ранней Вселенной пока не удавалось. Оба последних исследования ещё раз изучили поляризацию реликтового излучения и позволили сделать вывод, что данные по изучению процессов распространения ударных волн в плазме до её остывания и превращения в холодный газ лучше ложатся на стандартную модель именно с учётом ранней тёмной энергии, чем без неё.

Если данные будут подтверждены, то возраст Вселенной окажется на 11 % меньше — 12,4 млрд лет, а не 13,8 млрд, а скорости её расширения на разных этапах будут соответствовать всем доступным измерениям без противоречий. Это означает, что мы станем лучше понимать эволюцию Вселенной.

Согласно стандартной космологической модели, Вселенная расширяется быстрее расчётных параметров даже с учётом наличия тёмной энергии и тёмной материи. Чего-то в ней недостаёт, предполагают астрофизики. И этим чем-то может быть ранняя тёмная энергия, которая придала расширению Вселенной значительный импульс на ранних этапах после Большого взрыва и потом рассеялась без остатка. Теперь признаки ранней тёмной энергии найдены, но это ещё проверят.

На прошлой неделе на ресурсе arXiv появились препринты двух исследований по поиску следов ранней тёмной энергии в данных, собранных Атакамским космологическим телескопом (ACT) в Чили в период с 2013 по 2016 год. Одна из статей подготовлена командой ACT, а вторая написана независимой группой исследователей — оба вывода перекликаются, обнаруживая признаки существования ранней тёмной энергии в первые 300 тыс. лет после Большого взрыва.

В то же время каждая из групп не исключает ошибочной интерпретации изученных данных, поэтому результаты работ будут ещё раз с большей точностью перепроверены на данных наблюдения ACT, а также с помощью Южного полярного телескопа (SPT, South Pole Telescope) в обсерватории в Антарктиде на станции Амундсен-Скотт.

«Если это действительно так — если в ранней Вселенной действительно существовала ранняя тёмная энергия — то мы должны увидеть сильный сигнал», — заявил Колин Хилл (Colin Hill), соавтор статьи команды ACT, космолог из Колумбийского университета в Нью-Йорке.

Телескопы ACT и в Антарктиде снимают карту реликтового излучения. Наиболее точные данные по измерению реликтового излучения в настоящий момент представили спутники, в частности спутник Европейского космического агентства «Планк» (Planck). Спутниковые данные очень точно подтверждают выводы стандартной модели, предписывая тёмной энергии 70 % всего существующего во Вселенной, тёмной материи 25 % и отдавая обычной материи всего 5 % от общей массы Вселенной. Но во всём этом есть довольно заметная погрешность, которая нарушает красивые расчёты — Вселенная расширяется на 5–10 % быстрее, чем предписано и подтверждено наблюдениями.

Введение понятия «ранняя тёмная энергия» могло бы сделать стандартную модель ещё точнее, но обнаружить её присутствие в ранней Вселенной пока не удавалось. Оба последних исследования ещё раз изучили поляризацию реликтового излучения и позволили сделать вывод, что данные по изучению процессов распространения ударных волн в плазме до её остывания и превращения в холодный газ лучше ложатся на стандартную модель именно с учётом ранней тёмной энергии, чем без неё.

Если данные будут подтверждены, то возраст Вселенной окажется на 11 % меньше — 12,4 млрд лет, а не 13,8 млрд, а скорости её расширения на разных этапах будут соответствовать всем доступным измерениям без противоречий. Это означает, что мы станем лучше понимать эволюцию Вселенной.