Šestogodišnje istraživanje DES-a obuhvatalo je podatke o 669 miliona galaksija i koristilo četiri nezavisne metode da ispita širenje svemira. Rezultati su u skladu sa standardnim modelom kosmologije (konstantna gustina tamne energije), dok alternativni modeli sa varirajućom gustinom nisu dali bolju prilagodbu. Međutim, obrasci grupisanja materije pokazuju sitne neslaganja koja zahtevaju dalja ispitivanja, posebno u saradnji sa Vera C. Rubin opservatorijom.
„San Se Ostvario“ — DES Potvrđuje Standardni Model Kosmologije, Ali Pitanja O Tamnoj Energiji Ostaju
The Dark Energy Survey collected data from hundreds of millions of galaxies over six years to build on our understanding of the universe's expansion history. | Credit: CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURA
Šestogodišnje istraživanje Dark Energy Survey (DES), koje je obuhvatilo podatke o oko 669 miliona galaksija, donelo je značajne nove uvide u prirodu tamne energije i širenje svemira — ali i otvorilo nova pitanja.
Analiza kombinuje četiri nezavisna metoda prikupljanja podataka sa teleskopa Victor M. Blanco u Čileu i pokriva približno jednu osminu neba. Tim je u novom radu, postavljenom na preprint server arXiv 21. januara, iskoristio:
- Barionske akustične oscilacije — fluktuacije gustine obične materije,
- Supernove tipa Ia — standardne sveće koje mjere kosmičke udaljenosti,
- Grupacije galaksija — masa i raspodela jata galaksija,
- Slabo gravitaciono sočivo — sitna iskrivljenja oblika pozadinskih galaksija usled zakrivljenja prostor-vremena.
Skup podataka i prateća analiza (uključujući 18 detaljnih pratećih radova) zaoštrili su ograničenja na modele kosmičke ekspanzije otprilike dvostruko u odnosu na ranije studije. Generalno, rezultati su u skladu sa standardnim modelom kosmologije, u kojem je gustina tamne energije približno konstantna (ΛCDM model). Autori takođe testiraju modele u kojima se gustina tamne energije menja tokom vremena, ali ti modeli nisu dali bolju prilagodbu podacima.
"Ovi rezultati iz Dark Energy Survey-a bacaju novo svetlo na naše razumevanje Univerzuma i njegovog širenja," rekla je Regina Rameika, zamenica direktora Kancelarije za fiziku visokih energija pri Ministarstvu energetike SAD-a. "Pokazuju kako dugoročna ulaganja u istraživanje i kombinovanje različitih analiza mogu otkriti neke od najvećih misterija Univerzuma."
Ipak, nije sve potpuno razjašnjeno: obrasci grupisanja materije u kosmosu i dalje pokazuju blage razlike u odnosu na predviđanja standardnog modela. Te razlike nisu dovoljno velike da jednoznačno opovrgnu model, ali ukazuju na to da u podacima postoji nešto što zaslužuje dublju analizu.
Scientists used the Victor M. Blanco Telescope in Chile to observe the expansion rate of the universe in four different ways. | Credit: CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/T. Matsopoulos
„Osjećaj je neverovatan kada vidite ove rezultate zasnovane na svim podacima i sa sva četiri provere koje je DES planirao," rekla je Yuanyuan Zhang iz NOIRLab-a. „To je nešto o čemu sam mogla samo da sanjam kada je DES počeo sa prikupljanjem podataka — i sada se san ostvario."
DES tim planira da nastavi testiranje modela tamne energije u saradnji sa Vera C. Rubin opservatorijom u Čileu, čije će opsežno mapiranje južnog neba omogućiti još strože provere gravitacije i ponašanja tamne energije.
"Rubinovo neviđeno mapiranje južnog neba omogućiće nove provere gravitacije i baciće svetlo na tamnu energiju," rekao je Chris Davis, direktor programa NSF-a za NOIRLab.
Rezultati DES-a predstavljaju važan korak napred: potvrđuju da trenutno najbolji model dobro opisuje opservacije, ali istovremeno naglašavaju da fizička priroda tamne energije i detalji procesa u velikim kosmičkim strukturama ostaju nerazjašnjeni.
Šta dalje? Kombinovanjem budućih podataka iz Rubina i drugih opservatorija sa naprednijim teorijskim modelima, naučnici očekuju da će moći da razjasne da li trenutne diskrepancije ukazuju na greške u merenjima, potrebe za boljim simulacijama, ili na novu fiziku izvan današnjeg standardnog modela kosmologije.
Pomozite nam da budemo bolji.
