Темна енергія, загадкова субстанція, яка прискорює, на думку вчених, розширення Всесвіту, дійсно існує. Так вважає команда астрономів з Портсмутського (Англія) і Мюнхенського університетів.


Після дворічного дослідження, очолюваного Томмасо Джаннантоніо (Tommaso Giannantonio) і Робертом Криттенденом (Robert Crittenden), вчені зробили висновок, що ймовірність існування темної енергії складає 99,996%.

Проф. Боб Нікол (Bob Nichol), член портсмутской команди, сказав: «Темна енергія є однією з великих таємниць Природи сьогодні, тому не дивно, що так багато дослідників задається питанням про її існування. Однак наша нова робота надає нам впевненість у тому, що цей екзотичний компонент Всесвіту є реальним-навіть якщо в нас немає ідеї, з чого він складається».

Приблизно 10 років тому астрономи, що спостерігають яскравість віддаленої наднової, зрозуміли, що розширення Всесвіту відбувається з прискоренням. Прискорення є наслідком сили відштовхування, яку пов'язують з темною енергією, яка становить, за припущеннями, 73% Всесвіту. Дослідники, що зробили це відкриття, отримали Нобелівську премію за 2011 р., але існування темної енергії залишалося на вершині дебатів.

Безліч інших методів було використано, щоб підтвердити реальність темної енергії, однак вони ґрунтувалися на непрямих дослідженнях прискорення розширення, або їх результати були у межах похибок вимірювань. Ясні дані про темної енергії прийшли з виявленням інтегрованого ефекту Сакса-Вольфа (Integrated Sachs Wolfe effect, Rainer Sachs і Arthur Wolfe).

Якби у Всесвіті переважала холодна (тобто нерелятивистская) матерія, то обумовлені її неоднорідностями збурення гравітаційного потенціалу на великих масштабах не змінювалися б істотно за час проходження фотонів. Якщо ж у Всесвіті домінує релятивістський речовина (наприклад, фотони) або темна енергія, то просторовий розподіл потенціалу швидко змінюється і злегка змінює енергію проходять крізь нього фотонів реліктового випромінювання.

У 1996 р. Роберт Кріттенден (Robert Crittenden) і Ніл Тьюрок (Neil Turok) розвинули цю ідею до наступного рівня, припустивши, що астрономи могли б пошукати ці невеликі зміни енергії фотонів, порівнюючи температуру випромінювання з картами галактик ближньої Всесвіту.

Інтегральний ефект Сакса-Вольфа вперше був виявлений в 2003 р. і відразу ж став розглядатися як підтвердження існування темної енергії. Але сигнал виявився занадто слабким, щоб підтвердити очікуваний рівень кореляції між картами. Це дозволило ряду вчених припускати, що він був викликаний іншими джерелами, такими як пил в нашій Галактиці. Починаючи з опублікування першої статті на тему інтегрованого ефекту Сакса-Вольфа, деякі астрономи піддали сумніву початкові виявлення ефекту і, таким чином, залишали найсильніші на той момент докази про існування темної енергії під питанням.

У новій статті, результаті майже дворічної роботи, команда наново вивчила всі аргументи проти виявлення інтегрованого ефекту Сакса-Вольфа, а також поліпшила карти ближньої Всесвіту, використані в оригінальній роботі. Після ретельного аналізу, вони зробили висновок, що з імовірністю 99,996% темна енергія відповідальна за більш гарячі частини карт фонового випромінювання.

«Ця робота також говорить про можливих модифікаціях загальної теорії відносності Ейнштейна, - зазначив Томассо Джаннантоніо. - Наступний випуск галактичних оглядів і фонового випромінювання повинен буде надати вирішальний вимір, або ВІД підтверджує, що включає темну енергію, або, що навіть більш інтригуюче, що вимагає повністю нового розуміння того, як працює гравітація.

Візуально відображення даних, використаних у дослідженні. Відповідні экстрагалактические карти представляються як оболонки збільшення відстані від Землі зліва направо. Найближчий видимий об'єкт - наша Галактика, яка є потенційним джерелом шуму при аналізі. Після цього, є шість оболонок, що містять карти мільйонів віддалених галактик, включених в дослідження. Ці карти отримують з використанням різних телескопів на різних довжинах хвиль і кодують кольором, щоб показати більш щільні скупчення галактик (червоний) і менш щільні області (синій). У картах є дірки, відповідні недостатнього якості даних. Нарешті, найбільша оболонка показує температуру фонового випромінювання, отриману від супутника WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) (червоний - гаряче, синій - холодніше). Команда визначила (зі значимістю 99,996%) дуже малу кореляцію між картами переднього плану (ліворуч) і фоновим випромінюванням (праворуч)

Леонід Бараш