Обсерватория Кит-Пик

Астрономы обсерватории Кит-Пик, расположенной в Аризоне, США, приступили к самым подробным наблюдениям за Вселенной из когда-либо предпринятых. Наблюдения продлятся пять лет, их основная цель — получить как можно больше информации о таинственной темной энергии — силе, которая, как считается, ответственна за ускоренное расширение Вселенной. Инструмент под названием DESI, с помощью которого проводятся наблюдения, включает в себя 5000 встроенных мини-телескопов. Каждый из них способен захватывать свет от галактик каждые 20 минут. Таким образом, за год ученые изучат больше галактик, чем все другие телескопы мира. Известно, что телескоп будет наблюдать за 35 миллионами галактик. Но удастся ли ученым узнать что-нибудь о темной энергии?

Что такое темная энергия?

Согласно теории Большого взрыва, расширение Вселенной замедлится и она, возможно, начнет сжиматься из-за действия силы гравитации. Однако в 1998 году астрономы были потрясены, обнаружив, что Вселенная не только продолжает расширяться, но и ускоряется. Наиболее широко распространенным мнением является то, что нечто противодействует силе гравитации — впоследствии это что-то было названо темной энергией. Если верить подсчетам, темная энергия составляет большую часть Вселенной. И действительно, атомы, из которых состоят звезды, планеты и галактики, вероятно, составляют всего 5%. После открытия темной энергии прошло 20 лет, однако ученые они до сих пор ничего о ней не знают. Все современные знания о Вселенной основаны на ничтожных 5%. Логично предположить, что понимание природы темной энергии способно привести к самой настоящей революции в физике.

Как будут искать темную энергию?

Международная группа исследователей в своей работе по поиску и изучению темной энергии будет использовать устройство под названием «Спектроскопический инструмент темной энергии» (DESI). Он был установлен на 4-метровый телескоп Mayall в обсерватории Китт-Пик в Аризоне, США. Внутри DESI находится 5000 оптических волокон, каждое из которых выступает в роли мини-телескопа. Это позволяет инструменту захватывать свет из 5000 различных галактик одновременно и точно отобразить их расстояние от Земли, а также измерить, насколько Вселенная расширилась, когда свет достиг нашей планеты.

Как видит DESI

В идеальных условиях DESI способен улавливать свет от галактик каждые 20 минут. Чем дальше DESI смотрит в космос, тем дальше назад во времени он видит. Прибор может видеть объекты на расстоянии 10 миллиардов световых лет от Земли, что означает, что объекты были такими 10 миллиардов лет назад. Ранее были и другие подобные проекты, но DESI будет охватывать гораздо больший объем пространства и будет измерять ускорение расширения Вселенной в три раза точнее, чем когда-либо прежде. Команда использовала предыдущие исследования, чтобы создать карту-руководство по Вселенной, из которой 35 миллионов галактик выбраны в качестве целей для DESI.

Следите за новостями из мира науки и технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram

Какие тайны Вселенной могут быть раскрыты?

Ключевым фактором темной энергии, согласно общепринятой космологической константе, является сила, называемая вакуумным давлением (vacuum pressure), которая вызвана флуктуациями ткани пространства-времени на субатомном уровне. Расчеты показывают, что вакуумное давление должно отображаться невообразимо большим числом (1 со 120 нулями после него), чем сила, “раздвигающая галактики”, которую астрономы действительно видят. Также исследователи не исключают, что вакуумное давление было намного, намного больше в ранней Вселенной и теперь уменьшилось до текущего состояния. Если, однако, астрономы обнаружат, что вакуумное давление осталось прежним, то в игру вступают несколько спекулятивных теорий. Так, можно предположить, что наша Вселенная является одной из многих в «мультивселенной» — это можно объяснить тем, что вакуумной давление в нашей Вселенной небольшое, в то время как в других вселенных оно намного больше. Но материя — и, в конечном счете, жизнь — может существовать только во Вселенной, подобной нашей, с низким вакуумным давлением.

Это интересно: Существует ли мультивселенная?

Не исключено, что наша Вселенная — часть мультивселенной

Согласно еще одной гипотезе, текущая теория гравитации является неполной. В отличие от других фундаментальных сил, сила гравитации не имеет противоположной силы — сродни положительным и отрицательным зарядам электронов. DESI способен проверить нынешнюю теорию гравитации, разработанную Альбертом Эйнштейном более 100 лет назад, в беспрецедентных деталях, так как он способен заглянуть очень далеко в прошлое. Астрономы смогут наблюдать за тем, как гравитация действовала в течение длительного времени, собирая частицы, чтобы сформировать планеты, звезды и галактики, которые мы видим. Этот «фильм» позволит космологам проверить, верна ли ОТО Эйнштейна. Если нет, то концепция темной энергии может не понадобится. Вместо этого нам потребуется более полная теория гравитации, которая объясняет ускорение расширения Вселенной. Как думаете, прав ли был Альберт Эйнштейн? Давайте обсудим этот непростой вопрос в комментариях и нашем чате в Telegram.