Вчені, проаналізувавши дані майже 3000 наднових типу Ia, дійшли висновку, що темна енергія — сила, що змушує Всесвіт розширюватися з прискоренням, — може бути не сталою, а змінюватися з часом. Про це повідомляє РБК-Україна зі посиланням на дослідження, опубліковане на сервері препринтів arXiv. Результат потенційно переглядає одну з базових установок сучасної космології та відкриває нові питання про природу самого розширення космосу.

Як наднові стали «стандартними свічками»

Наднові типу Ia спалахують у подвійних зоряних системах: коли одна зі згасне і перетвориться на білий карлик, той перетягує на себе речовину від сусідньої зорі. Коли маса білого карлика перевищує так звану межу Чандрасекара, відбувається потужний термоядерний вибух. Ключова властивість таких подій — практично однакова світність, що дозволяє астрономам використовувати їх як еталон, «стандартну свічку», для вимірювання космічних відстаней та червоного зміщення світла. Саме на цих вимірюваннях будується картина прискореного розширення Всесвіту і, по суті, саме існування темної енергії.

Переосмислення тридцятирічних спостережень

Дослідники об'єднали дані спостережень телескопів за останні близько 30 років в єдину систему, при цьому врахувавши низку систематичних ефектів: вплив космічного пилу, масу галактик та ефект гравітаційного лінзування. Такий комплексний підхід дозволив зменшити похибки та отримати точнішу оцінку еволюції розширення. За словами авторів, саме поєднання даних про наднові з реліктовим випромінюванням та картами розподілу галактик виявило відхилення від традиційного уявлення про сталість темної енергії.

Відхилення від сталості

За результатами аналізу, незалежні вимірювання з двох різних джерел — вибухів наднових та реліктових звукових хвиль раннього Всесвіту — вказують на те, що вплив темної енергії з часом слабшає. Це означає, що темна енергія, можливо, не є строгою космологічною сталою, а є динамічною величиною, що еволюціонує разом із розширенням космосу. Автори наголошують, що дослідження не завершено: воно буде доповнено новими спостереженнями астрофізиків в рамках програми DEBASS (Dark Energy Bedrock All-Sky Supernova).

Суперечливі дані

У науковій та публіцистичній дискусії навколо темної енергії існують різні акценти, які варто викласти відкрито. З одного боку, класична модель ΛCDM та більшість попередніх спостережень інтерпретують темну енергію як сталу величину (космологічну сталу), і саме ця інтерпретація досі залишається основною в космології. З іншого боку, нове дослідження на arXiv вказує на її еволюцію, а окремі публікації пропонують альтернативні сценарії: наприклад, обговорюється можливість того, що темна енергія може «живитися» темною речовиною та впливати на форму гало галактик, а також сценарії, за яких розширення Всесвіту в віддаленому майбутньому може змінитися «Великим стисненням». Таким чином, єдиної остаточної відповіді немає: йдеться про суперничаючі інтерпретації одних і тих самих спостережень, і остаточне слово залишиться за новими даними програми DEBASS та повним рецензійним циклом.

Значення для фундаментальної фізики

Якщо еволюція темної енергії підтвердиться, це дозволить не лише уточнити природу самої темної енергії, а й дасть важливу підказку для об'єднання загальної теорії відносності Альберта Ейнштейна з квантовою механікою — задачі, яка залишається однією з головних у сучасній теоретичній фізиці. На цьому етапі висновки мають попередній характер: робота опублікована на препринт-сервері та очікує як незалежного рецензування, так і підтвердження новими спостереженнями, тому до результатів варто ставитися як до сильного, але ще не остаточного сигналу.