Новости

Темная Энергия Становится Более Странной: Таинственная Сила Может Меняться С Течением Времени

10views

Темная энергия, по-видимому, еще более загадочна, чем думали астрономы.

Ученые впервые предложил существование этой невидимой силы два десятилетия назад, чтобы объяснить удивительное открытие, что расширение Вселенной ускоряется. (Удивительно и невероятно важно найти сетчатой трем ученым Нобелевскую премию по физике в 2011 году.)

Наиболее часто используемая астрофизическая модель структуры и эволюции Вселенной рассматривает темную энергию как постоянную. Действительно, многие астрономы считают ее космологической постоянной, которую Эйнштейн установил в 1917 году в рамках своей теории общей теории относительности.

Но новое исследование огромных сверхправых черных дыр, известных как квазары, предполагает, что темная энергия может быть смешана как космологическая постоянная или любая константа; сила может варьироваться с момента рождения Вселенной 13,8 миллиарда лет назад, сказали члены исследовательской группы.

“Мы наблюдали квазары всего через миллиард лет после Большого Взрыва и обнаружили, что скорость расширения Вселенной до сегодняшнего дня была быстрее, чем мы ожидали”, – говорится в заявлении ведущего автора исследования Гвидо Рисалити из Университета Флоренции в Италии. “Это может означать, что темная энергия становится сильнее по мере старения космоса.”

Иллюстрация художника квазаров, наряду с наблюдениями двух из этих сверхярких объектов рентгеновской обсерваторией НАСА “Чандра” (insets).

Квазары – быстро растущие сверхмассивные черные дыры в сердцах галактик. Невероятная светимость квазаров — они самые яркие объекты во Вселенной — возникает в дисках материала, которые вращаются вокруг черных дыр. Эти быстр-закручивая диски производят огромное количество ультрафиолетов света (UV), некоторые чего хлопает в электроны в близрасположенных облаках горячего газа. Такие взаимодействия могут увеличивать УФ-излучение до рентгеновского уровня, создавая мощное свечение на нескольких длинах волн высокоэнергетического света.

Европейское агентство

Корреляция между этими двумя типами света может выявить расстояние до квазара, Рисалити и соавтор Элизабетта Луссо, из Даремского университета в Англии, определяется. В новом исследовании дуэт исследовал эти отношения на протяжении почти 1600 квазаров. Они использовали рентгеновскую обсерваторию Chandra НАСА и космический аппарат XMM-Newton Европейского космического агентства для наблюдения рентгеновского света квазаров, а также наземную цифровую съемку неба Sloan для анализа УФ-излучения объектов.

Risaliti и Lusso обнаружено много квазаров, чтобы быть невероятно далекой. Самый дальний, например, выбрасывал огромное количество света в космос всего через 1,1 миллиарда лет после Большого Взрыва.

Предыдущие работы по темпам расширения Вселенной — включая эпохальные исследования конца 1990-х годов, которые ввели концепцию темной энергии — обычно основывались на наблюдениях взрывов сверхновых как “стандартных свечей”.”Исследователи определили расстояния до этих объектов, чья внутренняя яркость известна, и выяснили, насколько быстро они движутся относительно Земли, проанализировав, насколько их свет “красный”.

Сверхновые, хотя и драматические и мощные, гораздо менее светятся, чем квазары, и поэтому их нельзя наблюдать издалека. Таким образом, новое исследование дает исследователям еще одну стандартную свечу, которую можно использовать для оценки расширения Вселенной на более широком отрезке времени.

Заявления Луссо

“Поскольку это новая техника, мы предприняли дополнительные шаги, чтобы показать, что этот метод дает нам надежные результаты”, – сказал Луссо в том же заявлении. “Мы показали, что результаты нашей методики совпадают с результатами измерений сверхновых за последние 9 миллиардов лет, что дает нам уверенность в надежности наших результатов даже в более ранние времена.”

Рентгеновская обсерватория Чандра в космосе захватила это рентгеновское изображение объекта PSS 0955+5940, чтобы определить скорость вращения черной дыры в поисках понимания темной энергии.

Новые результаты согласуются с некоторыми более ранними наблюдениями относительно близких сверхновых. Эта предыдущая работа обнаружила явно ускоренную скорость расширения по сравнению с ранней Вселенной (как следует из измерений космического микроволнового фона, древнего света, оставшегося от Большого Взрыва).

“Некоторые ученые предположили, что для объяснения этого несоответствия может потребоваться новая физика, включая возможность того, что темная энергия растет в силе”, – сказал Рисалити. “Наши новые результаты согласны с этим предложением.”

Новое исследование было опубликовано в понедельник (январь. 28) в журнале Nature Astronomy. Вы можете прочитать его бесплатно на сайте препринт онлайн arXiv.org.

Книга Майка Уолла о поиске инопланетной жизни” Out There” (Grand Central Publishing, 2018; иллюстрирована Карлом Тейтом) вышла в свет. Следуйте за ним в Twitter @michaeldwall. Следуйте за нами @Spacedotcom или Facebook. Первоначально опубликовано на Space.com.

Leave a Response