Dark Energy Spectroscopic Instrument завершил наблюдательную кампанию, предназначенную для картирования крупномасштабной структуры Вселенной. Обзор записал спектры более чем 47 миллионов галактик и квазаров, а также около 20 миллионов звёзд Млечного Пути. Это важная наблюдательная веха, но ещё не окончательный ответ на вопрос о тёмной энергии.
Пятилетний обзор DESI вёлся на телескопе Мэйолла в Китт-Пик, где тысячи роботизированных оптоволоконных позиционеров собирают свет от выбранных объектов. Спектры дают красные смещения, позволяя астрономам построить трёхмерную карту и измерить, как материя была распределена на разных этапах космической истории.
Почему карта важна
Вселенная расширяется не с постоянной скоростью: примерно до пяти миллиардов лет назад расширение замедлялось под действием гравитации, затем начало ускоряться. Тёмной энергией называют то, что движет этим поздним ускорением. Стандартная модель рассматривает тёмную энергию как космологическую постоянную, однако более ранние результаты DESI, опубликованные вместе с другими космологическими данными, указали на предпочтение моделей, в которых тёмная энергия может меняться со временем. Сигнал интересен, но пока не пересёк порог, за которым космологи могли бы считать стандартную модель опровергнутой.
Что дальше
Коллаборация DESI сообщает, что первые крупные результаты на основе полного пятилетнего обзора ожидаются в 2027 году. Задержка не означает, что телескоп перестал производить науку: обработка миллионов спектров, проверка калибровки и сопоставление с другими обзорами требуют времени. Грядущие статьи проверят сразу несколько вопросов. Согласуется ли предполагаемое изменение тёмной энергии в разных диапазонах красного смещения? Выдерживает ли оно сравнение с измерениями реликтового излучения и расстояниями до сверхновых? Может ли другой обзор воспроизвести паттерн с иными инструментами и методами? Именно на таких проверках возможное открытие становится надёжным результатом. Ещё несколько лет назад намёк на эволюцию тёмной энергии был бы курьёзом; с гораздо большей картой тот же вопрос можно изучать с более острой статистикой и независимыми тестами.
Карта, а не фотография прошлого
DESI не делает единый снимок Вселенной: он измеряет свет галактик с разных расстояний, то есть из разных моментов космической истории. Конечный продукт — запись того, как галактики группировались во времени. Поэтому обзор связан с вопросом о будущем Вселенной. Если тёмная энергия постоянна, далёкий космос постепенно исчезнет за нашим наблюдаемым горизонтом; если её сила меняется, долгосрочная картина может быть иной. Ни одна из возможностей пока не подтверждена последней вехой.
Разумный заголовок прост: DESI завершил сбор основных данных обзора. Более трудная работа — превратить эту карту в вердикт о тёмной энергии — ещё впереди.
Что карта может и чего не может
Карта DESI — не фотография тёмной энергии, а реестр того, где находились галактики и квазары, когда их свет начал путь к Земле. Измеряя распределение этих объектов, исследователи реконструируют, как быстро расширялась Вселенная в разные эпохи. Это различие важно, потому что тёмная энергия выводится из её эффектов: DESI не собирает образец субстанции и не указывает на отдельный объект, вызывающий расширение, а проверяет конкурирующие описания Вселенной на большом, тщательно откалиброванном массиве наблюдений. Чем точнее карта, тем ýже круг моделей, способных выжить. Поэтому следующий этап менее драматичен, чем единственный «ответ», но полезнее: объединить измерения DESI с реликтовым излучением, сверхновыми и другими обзорами и спросить, объясняет ли одна и та же модель все эти данные.
Источники:
Материал подготовлен на основе заявлений коллаборации DESI, данных пятилетнего обзора на телескопе Мэйолла, а также предыдущих результатов DESI о возможной эволюции тёмной энергии и планов по их сопоставлению с данными реликтового излучения и сверхновых.
Ваш комментарий