Viskas, ką žinojome apie Visatą – melas? Astronomai prabilo apie šiurpią matavimo klaidą

Manoma, kad tamsioji energija, nepaisant to, kad niekas jos nematė, yra jėga, kuri greitina Visatos plėtimąsi.

Tačiau pastaruoju metu astrofizikai pradėjo abejoti šiuo teiginiu, atkreipdami dėmesį į stebėjimo rezultatus, kurie rodo, kad Visatos plėtimasis nevyksta tokiu greičiu, kaip prognozuoja teorijos.

Tamsioji energija laikui bėgant gali kisti, ir jei taip atsitiktų, tai turėtų didžiulę įtaką Visatos plėtimuisi ir apskritai kosmologinei fizikai.

Naujame tyrime astrofizikai svarsto galimybę, kad stebėjimo duomenys iš tikrųjų yra netikslūs dėl supernovų matavimo metodų klaidų. Tyrimas buvo paskelbtas išankstinio spausdinimo serveryje arXiv.

Diskusijos apie tamsiosios energijos prigimtį kilo po to, kai buvo paskelbti antrieji duomenų rinkiniai, gauti naudojant DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) prietaisą, sumontuotą ant teleskopo Kitt Peak nacionalinėje observatorijoje, JAV.

Mokslininkai aptiko neatitikimą tarp naujųjų DESI galaktikų žemėlapių ir reliktinio spinduliavimo (kosminė elektromagnetinė foninė spinduliuotė, cosmic microwave background, CMB), kuris yra Didžiojo sprogimo liekanos. Vienas iš galimų šio neatitikimo paaiškinimų yra tas, kad tamsioji energija evoliucionuoja, per milijardus metų stiprėdama arba silpnėdama.

Tačiau naujo tyrimo autoriai teigia, kad tai nėra taip paprasta. Šį teiginį reikia įrodyti. Astrofizikai mano, kad yra viena galima klaida, galinti paaiškinti DESI duomenų ir CMB neatitikimą. Jei supernovų ryškumo matavimai yra netikslūs, tai galėtų paaiškinti neatitikimą.

Supernovos (masyvių žvaigždžių sprogimai) dažnai naudojamos atstumams kosmose matuoti dideliu mastu, todėl tikslus jų ryškumo nustatymas yra labai svarbus norint tiksliai išmatuoti atstumus. Astrofizikai nėra tikri, ar šiuolaikiniai teleskopai gerai atlieka šią užduotį.

Kitas galimas paklaidos šaltinis yra „kosminė liniuotė“, naudojama atstumams erdvėje matuoti. Ji, žinoma kaip „garso horizontas“, matuoja atstumą, kurį materijos gumulas nukeliautų nuo savo pradžios taško garso greičiu karštoje plazmoje, iš kurios susiformavo ankstyvoji Visata. Šios bangos, vadinamos barioniniais akustiniais virpesiais, egzistavo apie 380 000 metų po Didžiojo sprogimo, kol nustojo veikti, kai Visata atvėso tiek, kad galėjo susidaryti pirmieji atomai.

Mokslininkai šį atstumą naudoja kaip kriterijų atstumams iki kitų objektų, išsibarsčiusių po visą Visatą, matuoti. Tačiau, kadangi tai yra matavimas, nedidelės paklaidos prietaisuose, naudojamuose jam apskaičiuoti, gali sukelti daugiau paklaidų.

Norėdami išspręsti šią problemą, tyrimo autoriai siūlo matematinį metodą, kuris vietoj „garso horizonto“ naudoja apskaičiuotą Visatos formą, nepriklausomą nuo netikslių konkretaus ankstyvosios kosmoso istorijos taško matavimų. Tačiau net jei po šio bandymo tamsioji energija vis dar svyruoja, mokslininkai mano, kad jos prigimties paaiškinimui reikės visiškai naujos fizikos.