Ранняя темная энергия: ключ к двум главным загадкам космологии?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Вселенная хранит множество тайн, над которыми ученые бьются уже не одно десятилетие. Две из них особенно волнуют космологов: несоответствие в измерениях скорости расширения Вселенной, известное как «напряжение Хаббла», и неожиданно большое количество ярких галактик, обнаруженных в ранней Вселенной телескопом James Webb. Недавно группа физиков из MIT выдвинула смелую гипотезу: возможно, ключ к разгадке этих загадок кроется в таинственной силе, называемой ранней темной энергией.

Темная энергия — невидимый дирижер космического оркестра

Мы привыкли думать о гравитации как о силе, которая притягивает объекты друг к другу. Однако наблюдения показывают, что Вселенная не только расширяется, но и делает это с ускорением. Объяснить этот феномен можно, предположив существование некой силы, противодействующей гравитации и «расталкивающей» пространство. Эту гипотетическую силу ученые назвали темной энергией. Ее природа остается загадкой, но предполагается, что она составляет около 70% всей энергии во Вселенной.

Ранняя темная энергия, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com
Ранняя темная энергия: мимолетный гость на заре времен?

Физики из MIT выдвинули идею о том, что в первые мгновения после Большого взрыва существовала особая форма темной энергии — ранняя темная энергия. Она, возможно, сыграла ключевую роль в формировании Вселенной, а затем исчезла, уступив место своей «современной» версии.

Два сложных пазла и один элегантный ключ

Исследователи предположили, что ранняя темная энергия могла повлиять на скорость расширения ранней Вселенной, тем самым разрешив «напряжение Хаббла». Кроме того, она могла стимулировать формирование гало темной материи — областей с повышенной гравитацией, в которых зарождаются галактики. Это объясняет наблюдаемое обилие ярких галактик в ранней Вселенной.

Моделирование — путь к пониманию

Чтобы проверить свою гипотезу, ученые разработали модель формирования галактик, включив в нее раннюю темную энергию. Результаты моделирования показали, что в присутствии ранней темной энергии структура ранней Вселенной изменяется, формируется больше крупных гало темной материи, а значит, и больше ярких галактик.

Эффективность звездообразования (SFE) в зависимости от массы гало. Мы показываем принятое в данной работе соотношение серой полосой с изменениями +-10%. Мы сравниваем его с SFE в других работах (Mason* et al. 2015; Tacchella et al. 2018; Behroozi et al. 2019; Harikane et al. 2022; Li et al. 2023; Ferrara et al. 2023b; Ceverino et al. 2024; Feldmann et al. 2024), как обозначено. Для прогнозов UniverseMachine (Behroozi et al. 2019) и Ferrara et al. (2023b) мы берем их отношения SFR-Mhalo и преобразуем их в SFE в соответствии с нашей моделью скорости аккреции гало. Для предсказаний FIREbox (Feldmann et al. 2024) мы показываем SFE на основе усредненного SFR в 100-месячном окне. Ли и др. (2023) приняли модифицированную версию модели Behroozi et al. (2019) со звездным взрывом без обратной связи (FFB) в массивных гало. Результаты моделирования FirstLight (Ceverino et al. 2024) демонстрируют признаки этого режима (пунктирная голубая линия). Для наблюдательного определения в Harikane et al. (2022) мы уменьшили масштаб, чтобы учесть различные варианты IMF.
Автор: Xuejian Shen, Mark Vogelsberger, Michael Boylan-Kolchin, Sandro Tacchella, Rohan P Naidu, Early galaxies and early dark energy: a unified solution to the hubble tension and puzzles of massive bright galaxies revealed by JWST, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 533, Issue 4, October 2024, Pages 3923-3936, https://doi.org/10.1093/mnras/stae1932 CC-BY 4.0 Источник: academic.oup.com
На пути к новым открытиям

Пока гипотеза о ранней темной энергии остается неподтвержденной. Однако она представляет собой интересное и элегантное решение двух важных космологических загадок. Дальнейшие исследования, в том числе новые наблюдения с помощью телескопа James Webb и более детальное моделирование, помогут установить, действительно ли ранняя темная энергия является тем недостающим звеном, которое позволит нам лучше понять эволюцию Вселенной.

Вместо заключения

Исследование ранней темной энергии — это лишь один из примеров того, как ученые стремятся расшифровать тайны космоса. Каждый шаг на этом пути, каждая новая гипотеза приближают нас к пониманию того, как устроена Вселенная и какое место мы в ней занимаем.

* — Американская компания «Mason G.E.S. Anonymous Foundation» (США), являющаяся владельцем интернет- издания https://mnews.world/ — признано иностранным агентом

2 комментария

Добавить комментарий

Y
Пространство это не вместилище, т.к. зависит от массы, энергии-импульса.
Это доказано общей теорией относительности.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Собаки стареют точно так же, как люди. Как это поможет продлить нашу жизнь?

Домашние собаки делят с человеком общее пространство жизнедеятельности. Они подвергаются воздействию тех же факторов окружающей среды, пьют воду из аналогичных источников, ведут схожий по...

Сигнал из «космического полдня»: открыт самый далекий гигантский природный радиолазер ранней Вселенной

Астрономы зарегистрировали радиосигнал от молекул гидроксила, отправленный из галактики на расстоянии более половины наблюдаемой Вселенной. Это излучение классифицируется как космический мазер....

Почему человек — единственное живое существо, которое плачет от эмоций?

Слезная жидкость выполняет базовые физиологические функции у всех позвоночных животных. Она постоянно увлажняет роговицу, доставляет кислород к тканям глаза и защищает слизистую оболочку от...

Как подобрать сплит-систему по площади, BTU и высоких потолках: инструкция, которая избавит от типичных ошибок

Как подобрать кондиционер, чтобы не мёрзнуть и не потеть? Рассказываю про формулу 1 кВт на 10 м², BTU, солнечную сторону, высоту потолков и почему нельзя ставить сплит напротив кровати.

Гигантские изоподы не едят по пять лет: как им это удаётся и при чём здесь бактерии Chlamydiae

Гигантские морские мокрицы живут на глубине и не едят по пять лет. Как они это делают? Огромный желудок, сонный обмен веществ и бактерии-помощники. Без воды и сложных терминов.

Обзор наушников Kiwi Ears Septet: музыкальные полуоткрытые «квадриды»

Kiwi Ears Septet — семидрайверные требовательные квадриды (наушники с четырьмя типами излучателей) с качественным звуком, частично открытой акустической конструкцией, удобной посадкой и...