Опрос
|
реклама
Быстрый переход
Самое дотошное в истории изучение тёмной энергии не дало окончательных ответов об устройстве Вселенной
27.01.2026 [23:09],
Геннадий Детинич
На днях вышло сразу 19 статей, посвящённых наиболее полному анализу шестилетнего обзора Dark Energy Survey (DES) по изучению свойств тёмной энергии — гипотетической силы, которая с ускорением расширяет нашу Вселенную. С 2013 по 2019 год четырьмя способами изучалось распределение галактик и скоплений на глубину до 10 млрд световых лет, и теперь у учёных есть что сказать об этом. Как водится, мнения разделились. 
Источник изображения: CTIO/NOIRLab Согласно космологической модели λCDM (лямбда-CDM), наиболее полно описывающей современные представления о структуре и природе нашей Вселенной, 68 % энергии во Вселенной приходится на тёмную энергию, ещё 28 % на тёмную материю и только 5 % на видимую материю, включая нас с вами (в сущности, мы тоже энергия, что следует из всем известного уравнения E=mc2). Энергия равна массе через константу — скорость света в квадрате. В обзоре DES, охватившем участок примерно в 1/8 неба, расстояния между галактиками и скоплениями галактик, а также удалённость этих объектов оценивались по четырём методикам: по распределению барионных акустических колебаний, по «стандартным свечам» — сверхновым типа Ia, по распределению галактик и по эффектам слабого гравитационного линзирования. Задача стояла выяснить, как скорость расширения Вселенной менялась с течением времени. Тем самым учёные получили наборы данных, которые в совокупности обещают дать наиболее полное представление о поведении тёмной энергии. Основной вопрос, который анализ этого массива данных должен был решить, является ли тёмная энергия постоянной величиной во времени (как в стандартной космологической модели λCDM) или её свойства со временем изменяются, что отражено в расширенной модели ωCDM? 
Источник изображения: DES Как выяснилось, результаты наблюдений в целом согласуются со стандартной моделью λCDM, согласно которой тёмная энергия сохраняет постоянную плотность на всём протяжении наблюдаемого участка Вселенной. Но полученные данные также вписываются в рамки модели ωCDM, допускающей изменение плотности тёмной энергии со временем. При этом наблюдается некоторое несоответствие в том, как галактики группируются в более поздние эпохи. Это несоответствие заметно как в случае предсказаний в рамках λCDM, так и ωCDM. Авторы отмечают, что несовпадение наблюдений с предсказаниями ниже 5 «сигма» и они не могут претендовать на достоверное открытие. И всё же это может быть зацепка для перехода к новой физике или для окончательного разъяснения сущности тёмной энергии. Полученный результат даёт пищу для проверки других гипотез строения Вселенной, включая возможный пересмотр теории гравитации. Но это будет уже другая история. Вселенная замедлила расширение, а мы и не заметили
07.11.2025 [13:01],
Геннадий Детинич
Учёные из Университета Йонсей (Yonsei University) в Южной Корее опубликовали сенсационное исследование, в котором утверждается о переходе Вселенной в фазу замедленного расширения. Принятая сегодня стандартная космологическая модель ΛCDM говорит об обратном — об ускорении расширения Вселенной. Если выводы учёных из Южной Кореи подтвердятся, это разрушит современные представления об эволюции всего нашего мироздания. 
Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4/3DNews Вероятность ускоренного расширения Вселенной была выявлена 27 лет назад. Этот феномен объяснили введением понятия «тёмная энергия» — силы, в чём-то сродни «антигравитации». Согласно модели ΛCDM, Вселенная примерно на 70 % состоит из тёмной энергии, и это постоянная величина. Эта энергия с ускорением расталкивает не связанные гравитацией галактики — и чем дольше, тем быстрее. Открытие этого феномена связано с наблюдениями за так называемыми «стандартными свечами» — сверхновыми типа Ia. Это белые карлики, ядра умерших звёзд, которые в силу обстоятельств приобрели из окружающего их пространства избыточную массу, например, от партнёра в двойной системе, и взорвались в пламени сверхновой. Теоретически яркость вспышки сверхновой Ia должна быть одинаковой — хоть на заре Вселенной, хоть в нашей Галактике, что позволяет по яркости и величине красного смещения определять расстояние до неё. Однако наблюдения показали, что измеренные яркости и расстояния не соответствуют бытовавшим тогда теориям. Более далёкие сверхновые оказались тусклее, а значит — дальше, чем ожидалось. Собственно, эту поправку пришлось внести для сверхновых Ia на всех расстояниях от Земли, отчего Вселенная стала восприниматься как расширяющаяся с ускорением. Если методика определения расстояний до сверхновых Ia ошибочна, считают учёные из Южной Кореи, то вопрос с тёмной энергией и ускоренным расширением Вселенной имеет другой ответ — вне рамок ΛCDM, а альтернативные теории действительно существуют. Поэтому в новой работе исследователи заново проанализировали надёжность этих «стандартных свечей», изучив 300 галактик, где такие сверхновые были найдены. Полученные результаты ошеломили: с 99,999-процентной надёжностью они показали, что сверхновые Ia в популяциях с молодыми звёздами (в ранней Вселенной) кажутся тусклее стандартной светимости, а сверхновые из звёзд старых популяций — ярче стандартной светимости. Тем самым перечёркиваются все прежние расчёты, поскольку они опирались на ошибочные выводы о яркости тех или иных «стандартных свечей». Погрешность возникла как по причине более сильной запылённости галактик с молодыми звёздами в фазе активного звездообразования, так и в связи с тем, что более старые и близкие к нам звёзды содержат больше металлов и вспыхивают гораздо ярче молодых звёзд с низкой металличностью. Опираясь на новые данные, учёные подсчитали, что Вселенная находится в стадии замедления расширения, а не ускоренного. Придёт время — и гравитация возьмёт своё: Вселенная начнёт сжиматься. Также новые данные хорошо ложатся на альтернативные модели эволюции Вселенной, в частности DESI и BAO. Исследователи призывают научное сообщество проверить их наблюдения и выводы. При этом они намерены ещё раз проверить сами себя, но уже без оглядки на эволюцию Вселенной. В частности, они планируют изучить активные молодые галактики на всём протяжении от нас до рассвета Вселенной, чтобы выяснить колебания в светимости сверхновых Ia из молодых (малометалличных) звёзд и окончательно поставить точку в споре о скорости расширения Вселенной. Китайские учёные изготовили уникальный радиотелескоп для исследования тёмной энергии
14.06.2025 [18:51],
Геннадий Детинич
На этой неделе из Китая в Бразилию морем отправлена чаша уникального радиотелескопа, который будет изучать свойства тёмной энергии и открывать другие тайны Вселенной. Это стало завершающим этапом изготовления астрофизических инструментов для проекта BINGO. Радиотелескоп будет собран в Бразилии далеко от цивилизации, чтобы минимизировать влияние помех на работу сверхчувствительных приборов. 
Художественное представление радиотелескопа BINGO. Источник изображения: Коллаборация BINGO Черновик проекта BINGO был представлен в 2011 году. К тому времени прошло всего 13 лет с момента открытия тёмной энергии — неизвестной силы, «расталкивающей» не связанные гравитацией галактики прочь друг от друга и с ускорением расширяющую нашу Вселенную. Сегодня это одна из важнейших тайн мироздания, которая далека от раскрытия. Считается, что тёмная энергия составляет 68 % всего, что есть материального во Вселенной. Радиотелескоп проекта BINGO должен помочь с её изучением. BINGO — совместный проект Бразилии и Китая. Руководит коллаборацией ведущий бразильский астрофизик Карлос Александре Вуенше де Соуза (Carlos Alexandre Wuensche de Souza), старший научный сотрудник отдела астрофизики INPE (Национального института космических исследований в Бразилии). Непосредственно проектированием и изготовлением радиотелескопа занимались китайские учёные, которые во главу угла поставили простоту сборки конструкции на месте. Радиотелескоп состоит из одной чашеобразной 40-метровой антенны и 28 «рупоров» — пакета из более мелких антенн. Система рассчитана на довольно широкий охват участка неба и одновременно на серию достаточно детализированных измерений в поле наблюдения. Прибор будет фиксировать барионные акустические колебания, полученные в результате комплексных наблюдений за нейтральным газом. Барионные акустические колебания возникали примерно до 380 тыс. лет после Большого взрыва в процессе сжатия и расширения областей плазмы. Они по определённому закону распределили вещество в пространстве, и с тех пор это стало своего рода слепком колебаний, что нашло отражение, например, в распределении галактик. По сути — это своего рода космическая линейка для определения расстояний во Вселенной. Данные BINGO помогут с высокой точностью оценить скорость и степень расширения Вселенной и, следовательно, смогут подтолкнуть к получению более точного набора характеристик тёмной энергии. К берегам Бразилии главная антенна радиотелескопа BINGO прибудет примерно через два месяца. Радиотелескоп будет построен в 2000 км от столицы страны. В строй его введут в 2026 году. Учёные обнаружили, что 30 лет неправильно рассуждали о расширении Вселенной и тёмной энергии
20.02.2025 [23:32],
Геннадий Детинич
Около 30 лет назад было обнаружено, что объекты во Вселенной разлетаются с ускорением. Что-то невидимое заставляло галактики уноситься прочь друг от друга, если они не были связаны гравитацией. Это определили, изучая вспышки сверхновых типа Ia, которые из-за своей предсказуемой яркости назвали стандартными свечами. Они позволяют точно определить расстояния до взрывающихся звёзд, но, как оказалось, яркость «свечей» может давать сбой, и сейчас учёные это исправляют. 
Источник изображения: ИИ-генерация DALL·E/3DNews В обзоре Zwicky Transient Facility (ZTF) учёные исследовали 3628 взрывающихся белых карликов. Часть из них под влиянием обстоятельств и среды может превращаться в сверхновые типа Ia. Сам по себе белый карлик не превратится в сверхновую — это ядро умершей звезды, сбросившей оболочку. Оно будет тлеть, пока совсем не остынет, на что уйдут миллиарды лет. Однако примерно 50 % белых карликов (как и других звёзд во Вселенной) рождаются и умирают в двойных системах. И тогда возможны варианты. Если обе звезды в системе одногодки и примерно равны по массе, то уже после их смерти белые карлики могут сблизиться и слиться. В зависимости от массы останков распухший белый карлик либо схлопнется под собственной массой в нейтронную звезду, либо, если масса останков превысит определённый предел, вспыхнет сверхновой типа Ia. Очевидно, что это будет несколько иная сверхновая Ia, чем та, которая могла бы взорваться после смерти одной звезды. Похожая ситуация возникает в случае двойной системы, состоящей из белого карлика и ещё не погибшего красного гиганта или другой близкой звезды. Белый карлик будет притягивать массу соседки и, если накопит достаточно вещества, вспыхнет сверхновой типа Ia. И это тоже будет не совсем та сверхновая, которую принято считать стандартной свечой. Таким образом, взрывы белых карликов вносят долю неопределённости в то, что на самом деле наблюдают астрономы. Сценариев таких взрывов может быть много, что затрудняет точные расчёты и поиск механизма тёмной энергии. Новый обзор, в котором взрывы белых карликов за последние пять лет прошли всесторонний анализ и классификацию, поможет учёным по-новому взглянуть на стандартные свечи — сверхновые типа Ia. Данные выложены в открытый доступ и ждут своих исследователей. |
© 1997—2026 Электронное периодическое издание "3ДНьюс" | Свидетельство о регистрации СМИ Эл ФС 77-22224
выдано Федеральной Службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия
При цитировании документа ссылка на сайт с указанием автора обязательна. Полное заимствование документа является
нарушением
российского и международного законодательства и возможно только с согласия редакции 3DNews.
MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
