Темная энергия — одна из главных загадок современной космологии. Считается, что именно она заставляет расширение Вселенной ускоряться. Однако в последние годы появились данные, которые не вполне укладываются в стандартную модель: скорость расширения как будто меняется не так, как предсказывает теория. Это породило гипотезу о том, что темная энергия может «эволюционировать» со временем. Но не все физики готовы принять столь радикальный вывод. В новой работе доктор Слава Турышев предложил более прозаичную версию: дело может быть в систематических ошибках измерений. Препринт работы опубликован на портале arXiv.
Поводом для дискуссии стали новые результаты проекта Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), который строит трехмерную карту распределения галактик. Во втором крупном релизе данных (DR2) исследователи обнаружили расхождения между измерениями крупномасштабной структуры Вселенной и параметрами, полученными из анализа реликтового излучения — космического микроволнового фона.
По словам Турышева, даже небольшая неточность в определении яркости сверхновых — порядка 0,02 звездной величины — способна привести к заметным расхождениям в расчетах расстояний на космологических масштабах. Сверхновые типа Ia служат «стандартными свечами» для измерения расстояний во Вселенной, и любые систематические погрешности напрямую влияют на выводы о темпах ее расширения.
Второй источник возможных ошибок — так называемый «звуковой горизонт», космическая «линейка», основанная на барионных акустических осцилляциях. Это отпечаток звуковых волн в горячей плазме ранней Вселенной, застывший примерно через 380 тысяч лет после Большого взрыва. Малейшие неточности в калибровке этого масштаба также могут накапливаться и искажать космологические параметры.
Вместо этого Турышев предлагает использовать диагностический метод Алкока—Пачинского, который позволяет проверять геометрию Вселенной без привязки к «звуковому горизонту». Если же после таких проверок аномалии сохранятся, тогда можно будет обсуждать более экзотические сценарии.
В частности, автор рассматривает модель позднего «размораживания» темной энергии, в которой ее свойства начинают меняться спустя значительное время после начала космического расширения. Ещё более радикальный вариант — так называемый «phantom crossing», при котором тёмная энергия становится сверхсильной и переходит в режим «фантомной» энергии. Однако такой сценарий потребовал бы пересмотра основ современной физики.
Дополнительные данные могут помочь разрешить спор. Европейская космическая миссия Euclid уже опубликовала первые результаты, а DESI продолжает наблюдения и готовит третий крупный релиз данных.
Пока космологи осторожны в выводах: прежде чем переписывать фундаментальные законы, нужно убедиться, что дело не в «шуме» измерений. Но если изменения темной энергии подтвердятся, это станет одним из самых серьёзных открытий в физике XXI века.
Ранее стало известно, почему мы до сих пор не получили сигналов от инопланетян.