Мистериозната тъмна енергия не играе нищо повече от малка част в ранната Вселена

Търсенето на тъмна енергия може да помогне на ловците на планети

Светлината от далечни галактики се изкривява от материята на преден план. Това така наречено слабо обективиране може да се използва за характеризиране на тъмната енергия. (Изображение кредит: S. Colombi (IAP), екип на CFHT)



Учените, опитващи се да разберат тъмната енергия, едно от най -странните неща във Вселената, са направили крачка напред в определянето на това колко голяма част от нея би могла да съществува малко след Големия взрив.



Тъмната енергия е мистериозната сила, която според учените е отговорна за разкъсването на пространството по шевовете, което води до ускоряване на разширяването на Вселената. Никой не знае какво е тъмна енергия , и не е открит директно.

В новото проучване изследователите са използвали телескопа Южен полюс в Антарктида, за да наблюдават космическия микровълнов фон, всепроникващата светлина, останала от Голям взрив за който се смята, че е стартирал Вселената. Това излъчване притежава рекорд за много свойства на ранната Вселена, което позволява на учените да изведат максималното количество тъмна енергия, което би могло да присъства по това време.



Въз основа на техните измервания изследователите установяват, че тъмната енергия не би могла да представлява повече от 1,8 процента от общата плътност на Вселената. За разлика от това, тъмната енергия доминира в космоса днес, съставлявайки около 74 процента от цялата материя и енергия във Вселената.

Космическата роля на тъмната енергия

Една от най -популярните теории за тъмната енергия я разглежда като космологична константа, термин от уравненията на Айнщайн за обща теория на относителността.



Ако тъмната енергия е постоянна, тогава нейната плътност - количеството тъмна енергия на дадена площ от пространството - не се е променила с течение на времето. Междувременно плътността на материята във Вселената се е променила и става все по -ниска с разширяването на Вселената. [Изображения: Големият взрив и ранната Вселена]

Така че, докато тъмната енергия сега превъзхожда материята с около три към едно, това съотношение би било много по -малко, когато младата вселена беше толкова гъста с материя. Тъмната енергия би била изключително незначителна за сравнение.

Какво всъщност е тъмната енергия?



Новите измервания са в съответствие с тази идея, въпреки че те все още не могат да служат за отделяне на космологичната константна теория от други модели, предполагащи, че ранната част от тъмната енергия, макар и малка, не е за пренебрегване.

Водещият автор на изследването Кристиан Л Райхард, космолог от Калифорнийския университет в Бъркли, каза, че моделите, в които тъмната енергия е непостоянна, „имат някои теоретични предимства“.

Например, каза той, те могат да приютят странно съвпадение: Случва се да се озовем във вселена, където тъмната енергия и материята са сравнително сравними, без нито да доминират напълно над другата. Тези теории заобикалят този въпрос, като предполагат, че Вселената не винаги е била такава.

Кристоф Ветерих от университета в Хайделберг в Германия, който през 1987 г. предложи модел на промяна на тъмната енергия, наречена „квинтесенция“, каза, че е трудно да се изключат такива модели, тъй като те не водят до конкретна прогноза за количеството тъмна енергия при дадено време.

„Във всеки случай в данните [от телескопа на Южния полюс] не се вижда отклонение от прост модел с космологична константа и това е впечатляващо само по себе си“, каза Wetterich пред demokratija.eu в имейл. „Може да има най -много малка част от ранната тъмна енергия, в съответствие с резултатите от по -ранни изследвания.“

Като цяло много космолози предпочитат теорията за космологичната константа.

'Има теорема, че най -простото обяснение е най -доброто, а космологичната константа в момента е най -простият модел, който отговаря на всички наблюдения', каза Райхард.

Изображение на рентгенови и оптични данни от Supernova 1E 0102.2-7219. Светлината, идваща от далечни свръхнови, помага на астрофизиците да очертаят Вселената и да определят нейната скорост на разширяване.

Изображение на рентгенови и оптични данни от Supernova 1E 0102.2-7219. Светлината, идваща от далечни свръхнови, помага на астрофизиците да очертаят Вселената и да определят нейната скорост на разширяване.(Изображение кредит: НАСА)

Прицелвайки се в мистерията на тъмната енергия

Тъй като учените събират все по -добри данни за космическия микровълнов фон от експерименти като тези, използващи телескопа Южен полюс или европейския спътник Планк, ситуацията трябва да стане по -ясна.

„Това е интересна статия“, пише в имейл астрофизикът Бхарат Ратра от Държавния университет в Канзас. Ратра, който не е участвал в изследването, е архитектът, заедно с Джим Пийбълс от университета в Принстън, на променлив във времето модел за тъмна енергия.

„Космологичната константа на Айнщайн е много в съответствие с ограниченията на наблюденията от комбинации от налични понастоящем данни“, каза Ратра, „но тъмната енергия, която намалява бавно във времето (и варира слабо в пространството), както в модела с Пийбълс и аз, все още не е силно обезсърчен от данните.

„Ситуацията вероятно ще стане много по -ясна през следващите няколко години; това са интересни времена за космологията! '

Райхардт и колегите му са изпратили своето изследване в Astrophysical Journal Letters, където то в момента е в процес на партньорска проверка, и го публикуват на сайта за предпечат на астрономия ArXiv.

Можете да следвате помощник -управляващия редактор на demokratija.eu Клара Московиц в Twitter @ Клара Московиц . Следвайте demokratija.eu за най -новите новини за космическата наука и изследванията в Twitter @Spacedotcom и нататък Facebook .