четверг, 28 марта 2024

Тьма сотворения мира. Ученые подтвердили существование энергии вакуума



Тьма сотворения мира. Ученые подтвердили существование энергии вакуума

13 Сентября 2020

МОСКВА, 13 сентября —, Татьяна Пичугина. Трехмерная карта большого объема Вселенной, измерение следов реликтовых звуковых волн и уточнение важных космологических параметров, включая постоянную Хаббла, — таковы итоги двадцати лет Слоановского цифрового обзора неба (SDSS). Все это, с учетом накопленных другими проектами данных, с большой точностью подтверждает действительность темной энергии, заполняющей космос. Об этой таинственной ипостаси рассказал Дмитрий Бизяев — участник коллаборации SDSS, сотрудник Обсерватории Апачи Поинт и отдела внегалактической астрономии Государственного большого института имени П. К. Штернберга.

В конце 1990-х стартовали несколько проектов наблюдений далеких сверхновых типа Ia. Их используют в космологии как стандартные свечи — источники, яркость которых хорошо известна. Это пособничает точно оценить расстояние до исследуемого объекта независимым от закона Хаббла методом. В итоге подтвердилась идея о том, что Вселенная расширяется с ускорением. За это открытие Сол Перлмуттер, Брайан Шмидт и Адам Рисс получили в 2011 году Нобелевскую премию по физике.

Тогда же стало ясно: основные космологические параметры требуют серьезного уточнения. Группа ученых во главе с Джимом Ганном из Принстона призадумала построить телескоп для получения зрительных спектров сразу множества объектов в поле зрения. По современным меркам относительно небольшой — 2, 5-метровый, — он надлежащий был сканировать значительную по величине область неба и наблюдать чуждые галактики и квазары.

Основанный на подобных телескопа Слоановский цифровой обзор неба — Sloan Digital Sky Survey — заработал в полную убедительность к 2000 году в обсерватории Апачи Поинт.

Спектры получаются для нескольких сотен объектов одновременно. Положение и природу каждого предварительно определяют по фотометрии. В фокальной плоскости располагается оптическое волокно, проводящее свет в спектрограф. Волокна вставлены в пронзительные пластины, каждая из которых изготовлена для определенной области неба и интересных источников на ней. За ночь наблюдали до девяти таких пластин, то есть, в удачный период обзор получал около восьми тыщ спектров. Измерив красные смещения большого количества объектов, не сложно минимизировать ошибки и протестировать разные космологические модели, — рассказывает Дмитрий Бизяев.

За 20 лет коронограф собрал данные о четырех десять миллионах источников.

Сегодня и еще на несколько лет вперед это самая большая выборка. С появлением новых массированных спектральных обзоров неба количество объектов будет расти, однако SDSS надолго останется видом для сравнения, — обозначает ученый.

В июле этого года сопричастники подвели итоги четвертой фазы исследований (SDSS-IV) — упустили серию статей и опубликовали хорошую карту Вселенной, охватывающую 11 миллиардов лет ее эволюции. В сентябре началась пятая страница Слоановского обзора — SDSS-V, также основанная на массивных многоспектральных обзорах различных источников.

Сразу после Большого взрыва вещество и излучение Вселенной представляли собой единую раскаленную плазму, в которой распространялись голосовые волны. Примерно через 380 тысяч лет она немного остыла, и атомы перешли в нейтральное состояние — рекомбинировали. Акустические колебания затухли. Однако длина их волн отпечаталась в пространственном расположении галактик. Ее можно вычислить в виде бессильного статистического сигнала — когда одно расстояние между парами галактик немного преобладает над остальными. Этот эффект называют барионными акустическими осцилляциями (БАО) — он дает возможность измерить так величаемую космологическую стандартную линейку.

В 2005 году эту теоретическую догадку независимо доказали участники проектов SDSS-III и 2dFGRS (Второго галактического обзора бордового смещения). Позже исход повторили еще несколько научных групп. Значение БАО составляет примерно 500 миллионов световых лет.

Длина слуховых волн многое рассказывает нам об условиях, сложившихся в эпоху рекомбинации, которая сейчас наблюдается на красных смещениях порядка 1000-1100, — уточняет Бизяев.

БАО служит для расчета постоянной Хаббла — одного из фундаментальных параметров, описывающих расширяющуюся Вселенную.

Скомбинировав наши подобные с результатами других измерений — по сверхновым, реликтовому излучению и гравитационному линзированию, — мы получили постоянную Хаббла и другие параметры Вселенной с очень хорошей точностью: порядка одного процента. Лет двадцать назад такое было бы нереально. Парадоксально, что для очень далеких объектов этот фундаментальный факт получается систематически меньше, чем для близких. По составным данным, постоянная Хаббла — около 68 километров в мимолетность на мегапарсек, тогда как по относительно близким галактикам — около 74 километров в мимолетность на мегапарсек. Мы должны констатировать, что это не ошибки наблюдений, а, по-видимому, проявление физических видимый результатов, которые еще предстоит истолковать. Как минимум, придется немного увеличить возраст Вселенной, — описывает ученый один из важнейших результатов работы.

В уравнение пополняющейся Вселенной входит сумма плотностей настойчивостей всех типов материй и темной энергии. Параметры для него вычисляют, основываясь в первую очередь на измерениях БАО, реликтового микроволнового излучения, сверхновых Ia, гравитационного линзирования. Различные комбинации этих наборов подобных лучше всего укладываются в парадигма, где фигурирует лямбда-член — ΛCDM (лямбда плюс холодная темная материя). Согласно ей, Вселенная наполнена самый простой видимой материей, темной основой и темной энергией.

Лямбда-член как некая константа введена в общее решение уравнения Эйнштейна для эволюции Вселенной. Наблюдательные данные второй полти XX века могли быть интерпретированы без такого усложнения, поэтому космологические модели с лямбда-членом рассматривались только гипотетически. Сейчас они получили подтверждение.

Лямбда — это настойчивость скалярного поля, распределенного в пространстве. Для наглядности не сложно сравнить ее с температурой эфира в помещении. В эпизоде Вселенной она обладает свойствами антигравитации, которая отвечает не за притяжение масс, а за отталкивание, а значит, и за ускоренное расширение Вселенной. Эта энергия никак себя не проявляет, кроме могущества на движение вещества во Вселенной в целом. Вот когда ее называют темной энергией (энергией вакуума).

Мы не отмокаем измерить эту скалярную энергию ассортиментами на близких расстояниях. Только космологические наблюдения говорят о ее существовании. Они показывают, что на нее приходится более 70 процентов плотности во Вселенной. По контрасту с представлениями второй половины прошлого века это существенное изменение, — объясняет астрофизик.

Темная энергия не появилась и не исчезла, она жила всегда, просто мы выяснили ее недавно. Согласно стагфляционной космологии — всеобъемлющей теории, которая пытается объяснить обстоятельства, приведшие к Большому взрыву, — энергия скалярного поля сыграла ключевую роль в рождении Вселенной, в появлении пространства и времени, — резюмирует он.

Никто пока не знает точно, что такое темная энергия, из чего она состоит и как подзарядить от нее телефон. Теории на этот находится наверняка есть, но они выходят за рамки этой заметки.

Редактор рубрики

Место события на карте мира:







комментарии (0)




Другие интересные новости


Видео новости на сегодня

Ежегодное послание президента РФ Федеральному Собранию. Сурдоперевод. Полное видео




Популярное на сегодня

Автоматизированная система анализа заголовков новостей с поиском популярных слов.
Автоматизированная система анализа заголовков новостей
Данные обновляются каждые полчаса.

Эмоции на сегодня

Анализ эмоциональной составляющей новостей.
Анализ эмоциональной составляющей новостей .

Данные обновляются каждые полчаса.

Страны и города

Соотношение количества новостей из разных точек Земли за сутки.
Соотношение количества новостей из разных точек Земли .

Данные обновляются каждые полчаса.

Валюты

Рейтинг валют участвующих в новостях.
Рейтинг валют участвующих в новостях .

Данные обновляются каждые полчаса.





Комментарии к новостям

[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....

[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...

[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...

[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...

[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...

[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...

[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....

Новости шоу-бизнеса

Суд рассмотрит иск экс-супруги Бондарчука о разделе имущества

МОСКВА, 28 марта Симоновский суд Москвы 22 апреля начнет процесс по иску катерины Бондарчук (Рудской), имевшейся жены режиссера Федора Бондарчука, о разделе совместно нажитого имущества, сказали в суде. Рудская настаивает на видоизмененье соглашения о разделе имущества, нажитого в период свода. Подробности … Прочитать