Ранняя темная энергия: ключ к двум главным загадкам космологии?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Рассуждения | 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

3 комментария

108295282012109436047@google
Фантазии бьют ключом. Каждая новая фантазия сильно отдаляет нас от понимания тайн природы.
1 никакой тёмной энергии в природе не существует.
2 пространство не увеличивается и не имеет структуры
3 галактики, как отдельные кластеры, растаскивает первичный космос своей супер огромной обычной гравитацией, так как он заполнен тёмной (отрицательной) материей.
Ю

пространство не увеличивается и не имеет структуры

Всё верно. Так как пространство это вместилище. Вместилище для материи. А вот материя структуру имеет. Ведь материя это своего рода вещество? Которая заполняет пространство?
Y
Пространство это не вместилище, т.к. зависит от массы, энергии-импульса.
Это доказано общей теорией относительности.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Какие животные, кроме попугаев, умеют говорить

Когда мы думаем о животных, способных произносить человеческие слова, на ум сразу приходят попугаи. Их умение воспроизводить звуки поражает и вызывает восхищение. Однако попугаи — это не...

Что делать, если машину заносит на скользкой дороге

Занос автомобиля — это очень опасная ситуация, с которой может столкнуться любой водитель, особенно во время езды на скользкой дороге или на мокром асфальте. В такие моменты важно...

Слишком тяжелая, чтобы существовать? Новая теория о темной материи, которая может перевернуть физику

Вселенная полна загадок, и одна из самых интригующих — это тёмная материя. Мы знаем, что она есть, но понятия не имеем, что она собой представляет. Эта невидимая субстанция, по всей...

Семь планет в ряд — Парад планет 2025: Как увидеть все планеты Солнечной системы одновременно?

Представьте себе: на фоне бархатного ночного неба, усыпанного звездами, вдруг выстраивается целая процессия планет. Не одна, не две, а целых семь! Это не сюжет из фантастического фильма, а реальное...

Глубинные аномалии Калифорнии: Как литосфера Сьерра-Невады отслаивается и уходит на дно

Знаете, иногда природа подбрасывает нам такие загадки, что голова кругом идет. Вот, например, горы Сьерра-Невада в Калифорнии. Красивейшие места, спору нет. Но, оказывается, под этой живописной...

Как изменились игровые ПК за 2024 год по данным Steam

Steam ежемесячно публикует занимательную и интересную статистику, которая позже становится объектом споров и дискуссий. Также эта информация, при должной обработке и отслеживании динамики,...