» » Модель ранней темной энергии может решить космологическую загадку

Модель ранней темной энергии может решить космологическую загадку

Модель ранней темной энергии может решить космологическую загадку
Схема расширения Вселенной. Это ускоряющееся расширение Вселенной можно объяснить моделью ранней темной энергии. ©NASA

Темную энергию и космологическую постоянную – косвенные аргументы, используемые для объяснения ускоряющегося расширения Вселенной – окружают много тайн. Новое исследование предполагает, что ранняя модель темной энергии представляет собой конкурирующую теорию, которая предлагает все преимущества нынешних моделей без “багажа”, который связан с космологической постоянной.

Вселенная не только расширяется, но и ускоряется в своем расширении. Тем не менее, несмотря на то, что астрономы, космологи и физики знали об этом в течение двух десятилетий, сила, движущая этим расширением, все еще неизвестна.

Темная энергия была вставлена в стандартные космологические модели с космологической постоянной (представленной символом лямбда), используемой для определения этого ускорения.

Но все же истинная природа этого важного элемента Вселенной ускользает от нас. Новое исследование, опубликованное в New Astronomy Анджелой Гарсиа, физиком и астрономом из Universidad ECCI и ее соавторами Леонардо Кастаньедой и Хуаном Мануэлем Техейро из Observatorio Astronomico Nacional, предлагает новый подход к решению этой космической головоломки.

«Наша работа – это предложение модели темной энергии-кандидата в качестве альтернативы стандартной космологической постоянной», – говорит Гарсия, автор исследования. «Эта теоретическая модель дает возможное объяснение нынешнего ускоренного расширения Вселенной».

Далее она объясняет, что новый аспект статьи заключается в том, что в ней предполагается, что космологическая постоянная может не понадобиться для описания темной энергии, что позволяет избежать некоторых трудностей, которые она представляет, а именно огромного расхождения между теоретическим предсказанием постоянной и ее экспериментальным значением.

«Космологическая постоянная связана с серьезными теоретическими проблемами. Было предложено множество альтернативных моделей, но некоторые из них должны быть очень сложными с математической точки зрения, чтобы обеспечить физическую интерпретацию явлений», – говорит Гарсия.

«Мы представляем совершенно иную форму темной энергии, которая по своей конструкции вызывает ускоренное расширение на этой стадии Вселенной, но также эволюционирует с красным смещением; поэтому ее можно связать с другими астрономическими наблюдениями в прошлом».

Таким образом, «модель ранней темной энергии» (EDE) – группа моделей, которые видят действие темной энергии в ранней Вселенной – предложенная Гарсией и ее соавторами, имитирует поведение, описываемое космологической постоянной, и может помочь исследователям понять, существует ли альтернативные возможны модели для современных теорий темной энергии.

Тем не менее, предлагая радикальную встряску парадигмы темной энергии, работа Гарсиа во многом основывается на результатах и методах, предшествовавших ей.

«Мы использовали расстояния светимости от сверхновых звезд типа Ia – названные стандартными свечами, потому что их регулярность с точки зрения светимости означает, что они могут использоваться астрономами для измерения расстояний – точно так же, как лауреаты Нобелевской премии 2011 года использовали их, чтобы обнаружить ускоренное расширение Вселенной”, – говорит астроном.

«Вдобавок мы налагаем ограничения из космического микроволнового фона и измерений параметра Хаббла из барионных акустических колебаний (флуктуации плотности обычной барионной материи, то есть материи, состоящей из протонов и нейтронов)».

Настало время для критической оценки темной энергии и космологической постоянной. В то время как тайна, окружающая ускоряющееся расширение Вселенной, сохраняется, современная космология улучшилась до такой степени, что поиск ее решения выглядит более правдоподобным, чем когда-либо.

“Это очень интересное время для космологии, со многими текущими и будущими исследованиями, которые направлены на открытие темной энергии и ее природы. Такие проекты, как DES (Dark Energy Survey), DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), eBOSS (extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey) и Euclid, среди многих других, накладывают жесткие ограничения на вероятных кандидатов на темную энергию”, – говорит Гарсия.

“В ближайшем будущем у нас будет впечатляющая трехмерная карта с распределением галактик во Вселенной, и с ее помощью мы раскроем основные особенности темной энергии.”

Анджела Гарсиа добавляет, что она и ее соавторы обнаружили, что их теоретическая модель является убедительным описанием темной энергии и ее эффектов, хорошо сравниваемых со стандартной космологической постоянной, но при этом не затрагивая фундаментальных проблем.

“Вселенная полна тайн, темных и необъяснимых компонентов материи-энергии. Я чувствую себя очень польщенной и взволнованной тем, что могу думать об этих фундаментальных аспектах Вселенной для жизни”, – заключает Гарсия. – Меня с детства вдохновляла карьера астронома, а это нелегко для женщины, особенно в развивающейся стране, но я убеждена, что наука окупится, и Вселенная будет продолжать удивлять нас.”

Luz Angela Garcia et al. A novel early dark energy model, New Astronomy (2020). DOI: 10.1016/j.newast.2020.101503

31 октябрь 2020 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Решена загадка странной галактики, состоящей на 99% из темной материи

В настоящее время формирование галактик трудно понять без присутствия вездесущего, но загадочного компонента, называемого темной материей. 

Какова на самом деле кривизна Вселенной и есть ли кризис в космологии?

После выхода финального анализа данных, собранных космическим телескопом «Планк», обострились давние споры о несовместимости результатов наблюдений реликтового излучения и моделей крупномасштабной

Ученые выяснили, как человеческий организм реагирует на темную материю

Американские ученые объяснили, как человеческий организм реагирует на темную материю. ...

Вселенная расширяется медленнее, чем считалось

Астрономы сделали новое измерение того, как быстро расширяется Вселенная, используя светимость красных гигантов. Новое значение на 6% меньше, чем полученное ранее....

Смерть от темной материи: таинственная, невидимая субстанция может пронзать человеческую плоть, как пули

Примерно четверть массы Вселенной состоит из таинственной невидимой субстанции, называемой темной материей. И есть шанс, что одна из ее форм может вести себя как крошечные высокоскоростные снаряды,
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
В группе Дятлова их было 12 по АПВЕРГИДуОтвет на вопрос – зачем в древности был нужен и как использовался «Римский додекаэдр».Америка-2020 как АтлантидаФизики говорят, что Вселенная наполнена загадочной субстанцией, называемой «квинтэссенцией»Американская компания Pfizer объявила о создании рабочей вакцины от коронавирусаПирамида Хеопса состоит из трёх пирамидХаббл заметил тень от сверхмассивной черной дыры в галактике IC 5063Настоящий Монте-Кристо