Изследването хвърля съмнение върху данните до момента

Ново проучване предполага, че разширяването на Вселената може би не се ускорява, а се забавя.

Ако откритието бъде потвърдено, то ще преобърне десетилетия наред установени астрономически предположения и ще пренапише нашето разбиране за тъмната енергия, неуловимата сила, която противодейства на вътрешното привличане на гравитацията в нашата Вселена.

Два отделни екипа от астрономи, докато наблюдаваха ярки, експлодиращи звезди, наречени свръхнови тип 1a, изложиха идеята през 1998 г., че тъмната енергия може да позволи на Вселената да се разширява с ускоряваща се скорост. Учените отбелязали, че някои от най-далечните свръхнови са по-слаби от очакваното и заключили, че са се отдалечили от Земята по-бързо. Откритието им донесло Нобелова награда за физика през 2011 г.

Въпреки това, природата на тъмната енергия остава загадка, а ролята ѝ в разширяването на Вселената е била поставяна под въпрос и пред .

Миналата година консорциум от стотици изследователи, използващи данни от Спектроскопския инструмент за тъмна енергия (DESI) в Аризона, разработи най-голямата досега 3D карта на Вселената. Наблюденията намекнаха за факта, че тъмната енергия може да отслабва с течение на времето, което показва, че скоростта на разширяване на Вселената може евентуално да се забави.

"Невиждана досега": Телескопът SPHEREx започна създаването на пълна космическа карта (ВИДЕО+СНИМКИ)

Сега, проучване, публикувано на 6 ноември в списанието Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, предоставя допълнителни доказателства, че тъмната енергия може би не оказва натиск върху Вселената със същата сила, както преди.

Констатациите на проекта DESI миналата година представляват „голяма, голяма промяна в парадигмата... и нашият резултат, в известен смисъл, е в съответствие с това“, казва Йънг-Ук Лий, професор по астрофизика в университета Йонсей в Южна Корея и водещ изследовател на новото проучване.

Работата на Лий и колегите му се основава на развиващото се разбиране за тъмната енергия, което предполага, че разширяването на Вселената вече е започнало да се забавя – нещо, което би могло да промени съдбата на самата Вселена. „Тъмната енергия е налице, но настоящата Вселена вече е навлязла във фаза на забавяне“, казва Лий. „Така че съдбата на Вселената може да се промени. И ако можете да промените съдбата на Вселената, това е наистина важен напредък в космологията.“

Стареещи свръхнови

За да стигнат до своите заключения, изследователите анализирали извадка от 300 галактики, съдържащи свръхнови тип 1a, и предположили, че потъмняването на далечни експлодиращи звезди се дължи не само на отдалечаването им от Земята, но и на възрастта на звездата-прародител.

„Преди нашата работа се смяташе, че свръхновите от тип Ia експлодират с почти идентична присъща яркост, което ги прави много надеждни „стандартни свещи“, казва съавторът на изследването Джунхюк Сон, докторант по астрономия в университета Йонсей. „Открихме обаче, че тяхната светлина всъщност зависи от възрастта на звездите, които ги създават – по-младите предшественици дават малко по-слаби свръхнови, докато по-старите са по-ярки.“

Екипът има висока статистическа увереност — 99,99%, относно тази връзка между възрастта и яркостта, което им позволява да използват свръхнови от тип 1a по-точно от преди, за да оценят разширяването на Вселената, казва още Сон.

„Ако се потвърди, това би представлявало най-значителната промяна в космологията след откриването на тъмната енергия през 1998 г.“, казва изследователят. „Това би предполагало, че разширяването на Вселената вече не се ускорява днес и че тъмната енергия не е постоянна сила, а нещо, което се развива с течение на времето. Това откритие би отворило изцяло нова глава в нашето разбиране за физическата природа на тъмната енергия, как тя се е променяла през цялата космическа история и какво в крайна сметка означава за съдбата на Вселената.“

В крайна сметка, ако разширяването продължи да се забавя, Вселената може да започне да се свива, завършвайки с това, което астрономите си представят като обратното на Големия взрив - Голямото свиване. „Това със сигурност е възможно“, казва Лий. „Дори преди две години Голямото свиване беше изключено. Но се нуждаем от още работа, за да видим дали това всъщност може да се случи.“

Различни твърдения

Новото изследване предлага радикална ревизия на приетите научни представи и логично среща скептицизъм.

„Това проучване се основава на погрешна предпоставка“, казва Адам Рийс, професор по физика и астрономия в Университета „Джон Хопкинс“ и един от носителите на Нобеловата награда за физика през 2011 г. „То предполага, че свръхновите са „стареели“ заедно с Вселената, но наблюденията показват обратното – днешните свръхнови се появяват там, където се формират млади звезди. Същата идея беше предложена преди години и тогава беше опровергана, а в тази версия няма нищо ново.“

Лий обаче твърди, че коментарът на Рийс е неверен. „Дори в съвременната Вселена свръхнови от тип Ia се откриват също толкова често в стари, спокойни елиптични галактики, колкото и в млади, в процес на образуване на звезди, което ясно показва, че това твърдение е погрешно. Т.нар. статия, която „опроверга“ нашия предишен резултат, разчиташе на дълбоко сгрешени данни с огромни неопределености“, казва той, като добавя, че корелацията между възраст и яркост е независимо потвърдена от два отделни екипа в САЩ и Китай.

Други специалисти в областта, които не са участвали в изследването, подкрепят част от опасенията на Рийс. Дан Сколнък, доцент по физика в Университета Дюк в Даръм, Северна Каролина, отбелязва, че изследването прави скок от възрастта на галактиката домакин към възрастта на свръхновата, който не е физически оправдан. „Авторите предлагат идеи, които научната общност вече е тествала и коригирала с много по-големи масиви от данни. Вселената продължава да ускорява съвсем нормално“, казва Сколнък.

Дилън Браут, асистент в катедрите по астрономия и физика на Бостънския университет, посочва, че статията поставя основателен въпрос за това как възрастта на предшествениците на свръхновите се променя във времето, като добавя, че е важно да се предизвикват установените представи, за да се постигне по-добро разбиране на Вселената. „Но начинът, по който те моделират тази еволюция, не се подкрепя от наблюдения, нито от научното ни разбиране за това как се формират тези системи. Съвременните анализи на свръхнови вече вземат предвид връзката между яркостта и средата, от която произлизат тези звезди, което обхваща по-голямата част от ефекта, който те обсъждат“, допълва той.

„Извънредните твърдения изискват извънредни доказателства“, казва Драган Хутерер, професор по физика в Университета на Мичиган в Ан Арбър, като отбелязва, че според него новото изследване „не достига прага, необходим за опровергаване на настоящия предпочитан модел“. Лий е наясно, че работата може да бъде противоречива. „Предстои ни дълъг път, за да убедим всички в общността, занимаваща се с космология на свръхновите“, казва той. „Все още има много хора, които са категорично против нашите резултати, така че в близко бъдеще трябва да се проведат много дебати и обсъждания.“

Той добавя, че повече яснота по въпроса може да се появи съвсем скоро. Новата обсерватория „Вера Рубин“, която започна работа тази година, ще помогне за разрешаването на спора с първоначалното стартиране през 2026 г. на „Legacy Survey of Space and Time“ – ултрашироко и ултрависокодефинирано таймлапс наблюдение на Вселената, което ще сканира цялото небе на всеки няколко нощи в продължение на 10 години, за да регистрира астероиди и комети, експлодиращи звезди и далечни галактики в процес на промяна.

Космическата красота на "Вера Рубин: Първите изображения от най-голямата космическа камера, създавана някога (ВИДЕО+СНИМКИ)

„Вера Рубин ще открие повече от 20 000 галактики-домакини на нови свръхнови с много прецизни измервания на възрастта“, казва Лий. „Ще са нужни три до пет години, и това ще позволи по-пряк космологичен тест, без да се притесняваме за този ефект на възрастовия уклон.“

„Тъмната енергия става все по-странна и по-странна“, заключава Лий. „Но няма добра теория, която да обясни това много странно поведение. Затова мисля, че пропускаме нещо. Може би след пет години може да се появи още по-изненадващ резултат.“

Редактор: Цветина Петрова
Източник: CNN

Последвайте ни

tracking tracking tracking tracking tracking tracking tracking