'จักรวาลทำให้เรามีลูกโค้ง': แผนที่อวกาศที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีมาเผยให้เห็นว่าเราอาจได้รับพลังงานมืดไปหมด

นักดาราศาสตร์ที่ศึกษาแผนที่ที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีมาของจักรวาลได้พบคำใบ้ว่าความเข้าใจที่ดีที่สุดของเราเกี่ยวกับจักรวาลนั้นเป็นเรื่องสำคัญ

การวิเคราะห์ซึ่งมองไปที่กาแลคซีเกือบ 15 ล้านกาแลคซีและควาซาร์-แรงสันนิษฐานว่าเป็นแรงผลักดันการขยายตัวของจักรวาลของเรา-สามารถพัฒนาได้

หรืออย่างน้อยนี่คือสิ่งที่ข้อมูลรวบรวมโดยเครื่องมือสเปกโทรสโกปี(desi) แนะนำเมื่อรวมกับข้อมูลที่นำมาจากการระเบิดของดาวพื้นหลังไมโครเวฟจักรวาลและเลนส์แรงโน้มถ่วงที่อ่อนแอ

หากการค้นพบเกิดขึ้นก็หมายความว่าหนึ่งในกองกำลังลึกลับที่ควบคุมชะตากรรมของจักรวาลของเรานั้นยิ่งใหญ่กว่าความคิดแรก - และมีบางอย่างผิดปกติกับรูปแบบปัจจุบันของจักรวาลในปัจจุบันของเรา ผลการวิจัยของนักวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในเอกสารหลายฉบับบน arxiv เซิร์ฟเวอร์ preprint และนำเสนอวันที่ 19 มีนาคมที่การประชุมสุดยอดฟิสิกส์ทั่วโลกของสังคมอเมริกันในอนาไฮม์แคลิฟอร์เนียดังนั้นพวกเขายังไม่ได้รับการตรวจสอบโดยเพื่อน

“ มันเป็นความจริงที่ผลลัพธ์ของ DESI เพียงอย่างเดียวนั้นสอดคล้องกับคำอธิบายที่ง่ายที่สุดสำหรับพลังงานมืดซึ่งจะเป็นค่าคงที่จักรวาลที่ไม่เปลี่ยนแปลง” ผู้ร่วมเขียนร่วมDavid Schlegelนักวิทยาศาสตร์โครงการ DESI ที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอเรนซ์เบิร์กลีย์ในแคลิฟอร์เนียบอกกับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิต "แต่เราไม่สามารถเพิกเฉยต่อข้อมูลอื่น ๆ ที่ขยายไปถึงทั้งจักรวาลก่อนหน้านี้และต่อมาการรวม [ผลลัพธ์ของ Desi] กับข้อมูลอื่น ๆ เหล่านั้นคือเมื่อมันแปลกจริง ๆ และปรากฏว่าพลังงานมืดนี้ต้องเป็น 'ไดนามิก' หมายความว่ามันเปลี่ยนไปตามกาลเวลา"

จักรวาลที่กำลังพัฒนา

และเป็นสองส่วนประกอบที่ลึกลับที่สุดของจักรวาล พวกเขาประกอบกันประมาณ 95%ของจักรวาล แต่เนื่องจากพวกเขาไม่ได้มีปฏิสัมพันธ์กับแสงจึงไม่สามารถตรวจพบได้โดยตรง

แต่ส่วนประกอบเหล่านี้เป็นส่วนผสมที่สำคัญในรูปแบบของ Cold Dark Cold Dark (Lambda-CDM) ที่ครองราชย์ของจักรวาลวิทยาซึ่งแมปการเติบโตของจักรวาลและทำนายจุดสิ้นสุด ในรูปแบบนี้สสารมืดมีหน้าที่รับผิดชอบในการถือกาแลคซีเข้าด้วยกันและอธิบายถึงแรงโน้มถ่วงที่ทรงพลังอย่างลึกลับของพวกเขาในขณะที่พลังงานมืดอธิบายว่าทำไมการขยายตัวของจักรวาลจึงเร่งความเร็ว

รับการค้นพบที่น่าสนใจที่สุดในโลกที่ส่งตรงไปยังกล่องจดหมายของคุณ

ที่เกี่ยวข้อง:

แต่ถึงกระนั้น ของหน่วยงานมืดสมมุติเหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์ยังไม่แน่ใจว่ามาจากไหนหรือสิ่งที่พวกเขาเป็น ปัจจุบันคำอธิบายเชิงทฤษฎีที่ดีที่สุดสำหรับพลังงานมืดนั้นทำโดยทฤษฎีควอนตัมฟิลด์ซึ่งอธิบายถึงสูญญากาศของอวกาศที่เต็มไปด้วยทะเลของที่ผันผวนสร้างความหนาแน่นพลังงานที่แท้จริงในพื้นที่ว่าง

ในช่วงหลังของบิ๊กแบงพลังงานนี้จะเพิ่มขึ้นเมื่อพื้นที่ขยายตัวสร้างสูญญากาศและพลังงานมากขึ้นเพื่อผลักดันจักรวาลให้เร็วขึ้น ข้อเสนอแนะนี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ผูกพลังงานมืดกับ-พลังงานเงินเฟ้อสมมุติการเติบโตด้วยผ้าของอวกาศ-เวลาตลอดชีวิตของจักรวาล ไอน์สไตน์ตั้งชื่อมันว่าแลมบ์ดาในทฤษฎีของเขา-

"ปัญหาเกี่ยวกับทฤษฎีนั้นคือตัวเลขไม่เพิ่มขึ้น"Catherine Heymansศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยเอดินบะระและนักดาราศาสตร์รอยัลสำหรับสกอตแลนด์ที่ไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษา "ถ้าคุณพูดว่า: 'เอาล่ะฉันจะคาดหวังพลังงานประเภทใดจากสูญญากาศแบบนี้?' มันแตกต่างจากสิ่งที่เราวัดมากมาก "เธอบอกกับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิต

“ มันน่าตื่นเต้นมากที่จักรวาลได้โยนบอลให้เราที่นี่” เธอกล่าวเสริม

สแกนจักรวาลมืด

หากต้องการทราบว่าพลังงานมืดมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลานักดาราศาสตร์หันไปหาข้อมูลสามปีจาก DESI ซึ่งติดตั้งบนกล้องโทรทรรศน์ Nicholas U. Mayall 4 เมตรในรัฐแอริโซนา Desi ระบุตำแหน่งรายเดือนของกาแลคซีนับล้านเพื่อศึกษาว่าจักรวาลขยายไปจนถึงปัจจุบันได้อย่างไร

โดยการรวบรวมการสังเกตของ Desi ซึ่งรวมถึงกาแลคซีและควาซาร์ที่วัดได้เกือบ 15 ล้านแห่ง (วัตถุที่มีความสว่างพิเศษที่ขับเคลื่อนด้วยหลุมดำมวลมหาศาล) นักวิจัยก็มีผลลัพธ์แปลก ๆ

การสังเกตของกล้องโทรทรรศน์นั้นอยู่ใน "ความตึงเครียดที่อ่อนแอ" กับแบบจำลอง Lambda-CDM ซึ่งเป็นการบอกว่าพลังงานมืดอาจสูญเสียความแข็งแรงเมื่ออายุของจักรวาล แต่ไม่มีนัยสำคัญทางสถิติเพียงพอที่จะทำลายแบบจำลอง

แต่เมื่อจับคู่กับการสังเกตอื่น ๆ เช่นแสงที่เหลือของจักรวาลจากพื้นหลังไมโครเวฟจักรวาลซุปเปอร์โนวาและการแปรปรวนของแสงแรงโน้มถ่วงจากกาแลคซีที่ห่างไกลโอกาสที่พลังงานมืดกำลังพัฒนาลูกโป่งยิ่งขึ้น สิ่งนี้ผลักดันความขัดแย้งของการสังเกตการณ์กับแบบจำลองมาตรฐานเท่าที่ 4.2 Sigma ซึ่งเป็นมาตรการทางสถิติเกี่ยวกับจุดสูงสุดของห้า-ผลซิกม่านักฟิสิกส์ใช้เป็น "มาตรฐานทองคำ" เพื่อประกาศการค้นพบใหม่

ที่เกี่ยวข้อง:

ไม่ว่าผลลัพธ์นี้จะถือหรือจางหายไปเมื่อเวลาผ่านไปด้วยข้อมูลที่มากขึ้นนั้นไม่ชัดเจน แต่นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์มีความมั่นใจเพิ่มขึ้นอย่างมั่นใจว่าความแตกต่างนั้นมีโอกาสน้อยที่จะหายไป

“ ข้อมูลเหล่านี้ดูเหมือนจะบ่งบอกว่าพลังงานมืดทั้งสองมีความสำคัญน้อยลงในวันนี้หรือมันสำคัญกว่าในช่วงต้นของจักรวาล” Schlegel กล่าว

นักดาราศาสตร์กล่าวว่าคำตอบเพิ่มเติมจะมาจากกองเรือของการทดลองใหม่ที่ตรวจสอบธรรมชาติของสสารมืดและพลังงานมืดในจักรวาลของเรา เหล่านี้รวมถึงไฟล์-'sNancy Grace Roman Space Telescopeและ Desi เองซึ่งขณะนี้อยู่ในช่วงสี่ของห้าปีที่สแกนท้องฟ้าและจะวัดกาแลคซีและควาซาร์ 50 ล้านตัวตามเวลาที่ทำ

"ฉันคิดว่ามันยุติธรรมที่จะบอกว่าผลลัพธ์นี้ถ่ายตามค่าใบหน้าดูเหมือนจะเป็นคำใบ้ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดที่เรามีเกี่ยวกับธรรมชาติของพลังงานมืดใน [หยาบ] 25 ปีนับตั้งแต่เราค้นพบมัน"Adam Riessศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัย Johns Hopkinsได้รับรางวัลโนเบลปี 2554 สาขาวิชาฟิสิกส์สำหรับการค้นพบพลังงานมืดของทีมในปี 2541 บอกกับ Live Science "หากได้รับการยืนยันแล้วมันบอกว่าพลังงานมืดไม่ใช่สิ่งที่ทุกคนคิดส่วนใหญ่เป็นแหล่งพลังงานคงที่ แต่อาจเป็นสิ่งที่แปลกใหม่กว่านี้"