5 Minutės
Mokslininkai nuramino staigų neapibrėžtumo pliūpsnį dėl kosmoso. Nauja peranalizė rodo, kad Visata vis dar spartėja, o paslaptingasis veiksnys, kurį vadiname tamsiąja energija, išlieka geriausiu šio elgesio paaiškinimu.
Kodėl kilo susirūpinimas
Pernai provokuojanti studija pateikė prielaidą, kad tamsioji energija gali silpnėti Visatai senstant. Jei tai būtų buvę tiesa, būtų sudrebinusi trisdešimt metų trukusios kosmologijos pamatus ir sukėlusi iššūkį Nobelio premija apdovanotam atradimui, pagal kurį kosminis išsiplėtimas spartėja. To straipsnio poveikis buvo akivaizdus: gyvos diskusijos seminaruose, antraštės, klausiusios, ar spartėjimas nėra neteisingai interpretuotas, ir komandos, imusios iš naujo tikrinti duomenis.
Southamptono universiteto vadovaujama grupė šį iššūkį priėmė rimtai. Jų tikslas nebuvo bet kokia kaina ginti esamą paradigmą, o išbandyti, ar nauja išvada kyla iš tikro kosmologinio poveikio, ar iš analizės trūkumų. Straipsnis, paskelbtas žurnale "Mėnesiniai Karališkosios Astronomijos Draugijos pranešimai", nustatė pastarąjį variantą: dramatiškas rezultatas kilo dėl prielaidų, kurios neišlaikė kruopštaus patikrinimo.
Kaip patikrintos supernovos
Ia tipo supernovos yra šio pasakojimo centre. Šie žvaigždžių sprogimai ilgą laiką tarnavo kaip patikimi atstumo žymekliai, nes jų maksimumo šviesumas yra nuspėjamas. Lygindami, kaip šviesu jos atrodo su atstumu, astronomai gali braižyti Visatos išsiplėtimo istoriją. 2025 m. tyrimas teigė, kad šie sprogimai per kosminį laiką pritemo tokiu būdu, kuris galėtų imituoti lėtėjantį išsiplėtimą.
Tačiau nauja analizė rodo, kad 2025 m. darbe buvo sumišti du atskiri dydžiai. Ankstesnė komanda traktavo galaktikos amžių lygiai taip pat kaip žvaigždės, kuri vėliau sprogo kaip supernova, amžių. Toks supaprastinimas įvedė šališkumą. Southamptono komanda taip pat nustatė, kad 2025 m. analizė netinkamai koregavo pagal šeimininkių galaktikų masę, o tai yra standartinis kalibravimo žingsnis šiuolaikinėje supernovų kosmologijoje ir daro įtaką išvestiems atstumams.
Profesorius Phil Wiseman iš Southamptono universiteto, vadovavęs naujai analizei, pasakė aiškiai: "Anksčiau priimti ir plačiai pripažinti matavimai iš tiesų buvo teisingi ir mūsų dabartinis supratimas apie Visatos likimą išlieka tvirtas." Jis teigė, kad ginčas susidėjo dėl duomenų apdorojimo, o ne dėl fizikos klaidos.
Kai komanda perkaluibravo supernovų šviesumus, atsižvelgdama į šeimininkių galaktikų masę ir aiškiai atskirdama galaktikos amžių nuo progenitorinės žvaigždės amžiaus, įrodymų dėl kosminio spartėjimo liko. Pataisyti rezultatai atitinka standartinio kosmologinio modelio lūkesčius, kuriame tamsioji energija yra varomoji spartėjimo jėga.
Ką reikėjo išsiaiškinti ir kas lieka
Jei 2025 m. teiginys būtų pasitvirtinęs, kosmologams tektų iš naujo peržiūrėti dešimtmečiais vykdytų atstumo matavimų interpretacijas ir galbūt sugalvoti naują fiziką. Vietoje to, identifikavę ir ištaisę metodologines klaidas, Southamptono vadovaujama grupė sustiprino pasitikėjimą pagrindiniu empiriniu vaizdu: Visata dabar plečiasi sparčiau nei anksčiau.
Tai nereiškia, kad paslaptis išspręsta. Kodėl egzistuoja tamsioji energija? Kokia jos prigimtis? Šie klausimai lieka atviri. Šis radinys tiesiog grąžina sritį prie pagrindinių klausimų sprendimo, o ne ginčų dėl to, ar spartėjimas yra tikras.
Profesorius Adam Riess, tarptautinės komandos narys ir 2011 m. Nobelio premijos bendrai gavėjas už kosminio spartėjimo atradimą, pabrėžė kruopštaus tikrinimo svarbą: "Neįprastus teiginius reikia ypač kruopščiai tikrinti. Kai kalibruojame šias supernovas, atsižvelgdami į skirtingas šeimininkių aplinkas ir populiacijas, įrodymas dėl kosminio spartėjimo išlieka įspūdingai nuoseklus."
Žvaigždės Pieno kelio galaktikos centre
Pasekmės būsimoms stebėjimų programoms
Šis epizodas taip pat primena, kad kosmologija tampa precizine disciplina. Per artimiausius kelerius metus pradėsiantys veikti žvalgai surinks gerokai didesnes supernovų imtis ir žemėlapiuos tamsiąją energiją naudodami papildomas priemones, tokias kaip barionų akustinės osciliacijos ir silpnas gravitacinis lęšiavimas. Prietaisai, tokie kaip kosminis teleskopas Nancy Grace Roman, Europos kosmoso agentūros misija Euclid ir žemės paviršiaus stebėjimo įrenginiai, dar labiau sugriežtins sisteminius kontrolės mechanizmus. Geresni astrofiziniai Ia tipo supernovų progenitorių ir šeimininkių galaktikų aplinkų modeliai bus būtini subtilioms šališkumams mažinti.
Bendraautorius dr. Brodie Popovic pažymėjo peržiūros vertę: "Tai buvo gera proga sugrįžti ir iš naujo peržvelgti visas prielaidas – paaiškėjo, kad taip, mes suprantame šiuos dalykus ir įtraukiame juos į savo kosmologinius matavimus." Profesorius Mark Sullivan pridūrė, kad tokie iššūkiai skatina metodologinius patobulinimus ir naują požiūrį į supernovų fiziką.
Ekspertų įžvalga
"Rasti ir ištaisyti paslėptas analizės prielaidas yra būdas, kuriuo mokslas juda pirmyn," sako dr. Elena Cortes, fikcinė astrofizikė ir mokslo komunikatorė, turinti patirties dideliuose žvalgų duomenų srautuose. "Šis pataisymas neišsprendžia tamsiosios energijos paslapties. Jei ką, tai susiaurina klausimus, į kuriuos turime atsakyti, ir tikslumą, kurio turime siekti tyrinėdami fizinius mechanizmus, lemiančius kosminį spartėjimą."
Pagrindinis autorius dr. Phil Wiseman iš Southamptono universiteto. Kreditai: Southamptono universitetas
Išvados
Šio darbo bendras poveikis yra raminantis. Visatos spartėjimas išlieka patvirtintas. Tamsioji energija tebėra geriausias šios spartėjimo aprašymas, ir kosmologai gali toliau projektuoti eksperimentus, skirtus nustatyti, kas iš tikrųjų yra tamsioji energija, o ne ginčytis dėl jos buvimo. Šis epizodas taip pat yra praktinė pamoka apie duomenų higieną: mažos prielaidos gali turėti didelį poveikį, kai matavimai siekia procentinį tikslumą pereinant milijardus šviesmečių.
Šaltinis: scitechdaily
Palikite komentarą