Группа космологов представила детальные результаты анализа эволюции плотности энергии тёмной материи, основанные на комбинации данных крупнейших астрофизических проектов. Исследование проверяет стандартную модель ΛCDM, которая предполагает, что тёмная материя не взаимодействует с тёмной энергией, а её плотность уменьшается пропорционально кубу масштабного фактора Вселенной (ρDM(a) = ρDM,0a-3?1+β?). Параметр β в этом уравнении характеризует отклонение от стандартного сценария: если β = 0, то модель соответствует ΛCDM.
Учёные использовали данные первого релиза Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), включающие замеры барионных акустических осцилляций (BAO — «отпечатки» ранней Вселенной), расстояния, измеренные спутником Planck (космический микроволновый фон, CMB), скорость расширения Вселенной (метод космических хронометров, CC), наблюдения за сверхновыми типа Ia (SNIa, каталог Pantheon) и искажения в распределении галактик (RSD).
При объединении данных DESI, CMB и CC параметр β оказался близок к нулю, что подтверждает ΛCDM. Однако добавление SNIa сместило β до -0,0080, а включение RSD — до -0,0073, что указывает на отклонение от стандартной модели на уровне 1σ (низкая статистическая значимость, но повторяющийся тренд).
Для оценки надёжности гипотезы о взаимодействии тёмной материи и тёмной энергии учёные применили критерий Акаике (AIC), который учитывает сложность модели. Анализ показал: при использовании DESI, CMB и CC стандартная ΛCDM предпочтительнее. Однако с добавлением SNIa и RSD модель с взаимодействием становится статистически более обоснованной. Это противоречие свидетельствует о зависимости результатов от выбора данных — ключевой проблеме современной космологии.
Сравнение с предыдущими работами выявило неоднозначность. Например, исследования с данными о крупномасштабной структуре Вселенной (LSS) и DESI BAO демонстрируют бо?льшую точность в оценке β и отклонения от ΛCDM. Однако расхождения между результатами, полученными на разных выборках SNIa, остаются необъяснёнными. Авторы подчёркивают, что даже незначительные систематические ошибки в данных могут радикально менять выводы.
Итоги исследования ставят перед космологией два вопроса. Во-первых, являются ли аномалии в β (до -0,0080) намёком на новую физику или артефактом анализа? Во-вторых, как согласовать противоречия между разными наборами данных? Учёные подчёркивают: для ответов необходимы полный релиз данных DESI (ожидается в 2025 году) и новые наблюдения за крупномасштабной структурой. Текущие результаты уже показывают, что комбинация DESI BAO, CMB и LSS позволяет точнее тестировать модели.
«Отклонение в 1σ недостаточно для пересмотра ΛCDM, но его устойчивость в разных комбинациях данных заслуживает внимания, — отмечают авторы. — Если будущие эксперименты подтвердят взаимодействие тёмной материи и энергии, то это станет первым шагом за пределы стандартной космологической модели».