Космологи обнаружили динамическую природу темной энергии

Физики из коллаборации DESI обнаружили наличие динамических свойств у темной энергии. Для этого они проанализировали данные второго набора данных и сопоставили с данными других экспериментов по наблюдению за сверхновыми и изучению реликтового излучения. Результаты анализа опубликованы в серии статей (1, 2, 3) доступных на сайте препринтов arXiv.org.

Темная энергия является важнейшим компонентом современной космологической модели ΛCDM. Согласно этой модели, темная энергия составляет около 70 процентов Вселенной и объясняет ее ускоренное расширение. Стандартная модель описывает темную энергию с помощью космологической постоянной Λ, предполагающей ее постоянную плотность. Впрочем, в последние годы ученые на основе различных космологических наблюдений обнаруживают отклонения от стандартной модели и предлагают ее различные модификации.

Один из инструментов в арсенале ученых для наблюдений за темной энергией — DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument). Он начал свою работу с 2019 года и уже к 2022 году с помощью него ученым удалось составить самую подробную трехмерную карту Вселенной из 7,5 миллиона галактик.

Теперь ученые из коллаборации DESI проанализировали второй набор данных и обнаружили отклонение параметров темной материи от константы, предписываемой теорией. Космологи каталогизировали и составили трехмерную карту из около 15 миллионов галактик, охватывая область около 11 миллиардов световых лет от Земли. После этого ученые сопоставили эту карту с результатами наблюдений за реликтовым излучением телескопа «Планк» и тремя различными наборами данных наблюдений за сверхновыми типа Ia. Объединенные данные исследователи аппроксимировали моделями, полученными на основе теоретических предсказаний.

Анализ показал, что расширение стандартной ΛCDM-модели до модели с переменным уравнением состояния существенно улучшает согласие с наблюдениями. Исследователи отмечают, что их результаты устойчивы при различных подходах к анализу данных, а улучшение согласия с наблюдениями статистически значимо и составляет около 3 сигм.

Ранее ученые показали возможное отклонение в расширении Вселенной от теоретического предсказания в будущем за счет неоднородностей.