Na quarta -feira, uma equipe internacional de astrônomos mostrou a evidência mais convincente de que a energia escura, um fenômeno misterioso que levou nosso universo a se expandir mais rapidamente, não é um poder contínuo da natureza, mas as evidências mais convincentes que fluem e fluem ao longo do tempo cósmico.
A nova medição, a energia escura, pode não ser capaz de renunciar ao destino da desintegração de nosso universo, desde os aglomerados de galáxias até os núcleos atômicos. Em vez disso, sua expansão pode diminuir e eventualmente deixar o universo constantemente. Ou o oposto do cosmos pode reversa, eventualmente condenado a um colapso que os astrônomos chamam de grande rachadura.
Os resultados mais recentes mostram que, desde abril passado, algo padrão de cosmologia, os cientistas são a melhor teoria da história e a estrutura do universo. No ano passado e este mês, as medições vêm de uma cooperação que administra instrumentos espectroscópicos de energia escura ou DESI em um telescópio no Observatório Nacional do Kit Peak no Arizona.
“Agora é um pouco mais do que uma pista, M disse Michael Levi, cosmologista e diretor dessental do Laboratório Nacional de Lawrence Berkeley. “Isso nos coloca com outras medidas, Dr. Levi. “A menos que a energia escura se desenvolva – então meu filho, todos os patos estão listados um após o outro”.
O anúncio foi realizado na reunião da American Physics Association na Califórnia e um cluster de papel Explicando os resultados enviados para exame e publicação por pares no Journal of Physical Review D.
O astrofísico da Universidade de Johns Hopkins e o Instituto de Telescópio Espacial de Baltimore em Baltimore é um justo, mas não incluído no estudo, mas não incluído no estudo, mas não incluído no estudo, mas não incluído no estudo Prêmio Nobel de 2011 Ele escreveu com um e -mail para explorar a energia escura.
No entanto, mesmo que as observações do DESI contestam o modelo de cosmologia padrão, um resultado separado o fortaleceu. Na terça -feira, a equipe multinacional que gerencia o Telescópio de Cosmologia Atacama no Chile lançado As imagens mais detalhadas do universo do bebê quando ele tem apenas 380.000 anos. (Este telescópio foi removido do serviço em 2022.)
Deles relatórioEle confirma que o modelo padrão funciona conforme o esperado no universo inicial. O Hubble Constant, um elemento nesse modelo, explica a rapidez com que o universo se expandiu, mas na última metade das medidas do século da constante, é instável, que é uma inconsistência conhecida como tensão hubble. Os teóricos pensaram que, talvez, no universo, quando estavam quentes demais para os átomos se formarem, poderiam resolver essa tensão.
Os últimos resultados parecem excluir essa ideia. Mas eles não dizem nada sobre se a natureza da energia escura se desenvolve mais tarde.
Ambos os relatórios despertaram elogios de outros cosmologistas que confessaram uma confusão cósmica sobre o que tudo significa.
“Neste ponto, não acho que haja muito boas idéias para quem pode explicar a tensão do Hubble”, disse ele, um cosmologista Wendy Freedman, um cosmologista que passou o universo da Universidade de Chicago e não foi incluído em ambos os estudos.
Michael Turner, um teórico que não participa de estudos na Universidade de Chicago, disse: “Boas notícias, sem crack em ovos cósmicos. Más notícias, sem crack no ovo cósmico”.
Dr. Turner, se houver uma rachadura, “a cosmologia não foi aberta o suficiente para ver claramente a próxima grande novidade – ela ainda não foi aberta”.
Os astrônomos costumam comparar as galáxias em um universo em expansão com passas em um bolo de cozinha. À medida que a massa aumenta, as passas se afastam. Quanto mais eles se afastam, mais rápido eles saem.
Em 1998, dois Astrônomos Grupo, um Um tipo específico de supernovaOu estrela explodindo. Tais supernovas produzem a mesma quantidade de luz, então parecem mais fracas a distâncias mais longas. Se a expansão do universo diminui, como os cientistas acreditavam naquele momento, a luz de explosões distantes deve parecer um pouco mais brilhante do que prevista.
Segundo suas surpresas, os dois grupos descobriram que as supernovas eram mais fracas do que o esperado. Em vez de desacelerar, a expansão do universo estava realmente acelerando.
Nenhuma expansão de aceleração de energia conhecida pelos físicos; À medida que um balão se espalha para o universo, ele deve diminuir sua força. A menos que essa energia venha do próprio espaço.
Essa energia escura tinha todas as características de um fator feio que Albert Einstein colocou na teoria da gravidade para explicar por que o universo não entrou em colapso sob seu próprio peso. O fator de Fudge, conhecido como constante cosmológico, representava um tipo de empurrão cósmico que equilibraria e estabilizaria o universo – ou o pensamento. Em 1929, quando o universo foi expandido, Einstein teria abandonado a constante cosmológica e disse seu maior erro.
Mas é tarde demais. Uma característica da teoria quântica projetada em 1955 prevê que o espaço vazio está espumando com a energia que produzirá um poder motriz como o fator de confeitaria de Einstein. No último quarto de século, esse modelo de cosmologia padrão fixo fez parte. O modelo descreve um universo de 5 % das substâncias atômicas, 25 % de matéria escura e 70 % de energia escura, nascida com uma faísca gigantesca, conhecida como Big Bang, 13,8 bilhões de anos atrás. No entanto, o modelo não pode dizer o que realmente é a matéria escura ou a energia escura.
A energia escura é realmente a constante de Einstein, o modelo padrão carrega um futuro sombrio: o universo continuará a acelerar para sempre e será mais sombrio e solitário. As galáxias distantes estarão finalmente longe para ver. Toda energia, vida e pensamento serão absorvidos do cosmod.
‘Algo para ir então’
Os astrônomos da equipe DESI estão tentando caracterizar a energia escura examinando galáxias em diferentes períodos de tempo cósmico. Pequenas irregularidades na disseminação da matéria ao longo do universo primordial afetaram as distâncias entre as galáxias hoje – as distâncias que se expandem mensuráveis com o universo.
Dados usados para a mais recente medição DESI catálogo Aproximadamente 15 milhões de galáxias e outros objetos celestes. No entanto, o conjunto de dados não significa que nada está errado com a compreensão teórica da energia escura. No entanto, quando combinado com outras estratégias para medir a expansão do universo – por exemplo, examinar as estrelas explosivas e a luz mais antiga do universo se espalhou cem mil anos após a grande explosão – os dados não estão mais listados com o modelo padrão.
A inconsistência entre dados e teoria é o máximo de 4,2 sigma (nas unidades de incerteza preferidas pelos físicos) representa as chances de ser um flubro dos resultados. No entanto, a incompatibilidade ainda não está em cinco sigma (igual a 3,5 milhões de sorte), o sólido padrão determinado pelos físicos a reivindicar uma descoberta.
No entanto, a desconexão está pensando que algo no modelo cosmológico não é bem conhecido. Os cientistas podem precisar revisar como interpretam a gravidade ou como entendem a antiga luz da grande explosão. Os astrônomos desi pensam que o problema pode ser a natureza da energia escura.
“Se introduzirmos uma energia escura dinâmica, as peças do quebra -cabeça se encaixam melhor”, disse Mustapha Ishhaki, cosmologista da Universidade do Texas em Dallas, liderando a última análise DESI.
Will Percival, cosmologista e porta -voz da cooperação Desi na Universidade de Waterloo, em Ontário, expressou emoção sobre o que está no horizonte. “Isso é realmente um pouco de disparo no braço no campo”, disse ele. “Agora temos algo para ir.”
Astrônomos na década de 1950 Apenas dois números necessários para explicar a cosmologia: Um é sobre a rapidez com que o universo se expande e o outro descreve a desaceleração ou a velocidade com que essa expansão diminuiu. As coisas mudaram na década de 1960, descobriram que o universo foi lavado na luz da grande explosão conhecida como fundo cósmico de microondas. A medição dessa radiação de fundo permitiu que os cientistas investigassem a física do universo inicial e a maneira como as galáxias posteriormente se formam e se desenvolvessem. Como resultado, o modelo de cosmologia padrão agora requer seis parâmetros, incluindo a intensidade da matéria comum e escura no universo.
À medida que a cosmologia se tornou mais precisa, surgiram tensões adicionais entre os valores previstos e medidos desses parâmetros, o que levou à abundância de extensões teóricas ao modelo padrão. No entanto, os últimos resultados do Telescópio Atacama Cosmology, os mapas mais abertos do fundo cósmico de microondas até hoje, parecem estar atingindo a porta na maioria dessas extensões.
A DESI continuará coletando dados por pelo menos um ano. Outros telescópios no chão e no espaço desenham suas próprias vistas do Cosmos; Entre eles Instalação temporária de Zwicky Em San Diego, o Telescópio Espacial Europeu Euclidiano e a Missão Spherex recentemente lançada da NASA. No futuro, o Observatório Vera C. Rubin começará a gravar um longa -metragem do céu noturno do Chile neste verão e o telescópio espacial romano da NASA será lançado em 2027.
Cada um absorve a luz do céu, medirá as partes do cosmos de diferentes perspectivas e contribuirá para o entendimento mais amplo do universo como um todo. Todos eles servem como lembretes que lembram o quão duro o universo irá quebrar.
Alexie Leauthaud, cosmologista da Universidade da Califórnia, Santa Cruz, disse Alexie Leauthaud, porta -voz da cooperação de Desi, disse, cada um desses conjuntos de dados vem com seus próprios aspectos poderosos ”, disse ele. “O universo é complexo. E estamos tentando resolver muitas coisas diferentes”.
