Os astrônomos que estudam o maior mapa do Cosmos encontraram dicas de que nosso melhor entendimento do universo se deve a uma grande reescrita.
A análise, que analisou quase 15 milhões de galáxias e quasares que abrangem 11 bilhões de anos de tempo cósmico, descobriu que energia escura -A força constante presumida que impulsiona a expansão acelerada de nosso universo-poderia estar evoluindo.
Ou pelo menos é isso que os dados, coletados pelo Instrumento espectroscópico de energia escura (DESI), sugira quando combinado com informações obtidas de explosões de estrelas, o fundo cósmico de microondas e a fraca lente gravitacional.
Se as descobertas se sustentarem, significa que uma das forças mais misteriosas que controlam o destino do nosso universo é ainda mais estranho do que o primeiro pensamento – e que algo está muito errado com nosso modelo atual do cosmos. As descobertas dos pesquisadores foram publicadas em Vários papéis no servidor pré -impressão arxiv e apresentado em 19 de março no Cúpula de física world da American Bodily Society Em Anaheim, Califórnia, então eles ainda não foram revisados por pares.
“É verdade que os resultados do DESI são consistentes com a explicação mais simples para a energia escura, o que seria uma constante cosmológica imutável”, co-autor David Schlegelum cientista do projeto DESI do Laboratório Nacional de Lawrence Berkeley, na Califórnia, disse ao Dwell Science. “Mas não podemos ignorar outros dados que se estendem ao universo anterior e posterior. Combinando (os resultados da Desi) com esses outros dados é quando fica verdadeiramente estranho, e parece que essa energia escura deve ser ‘dinâmica’, o que significa que muda com o tempo”.
O cosmos em evolução
Energia escura e matéria escura são dois dos componentes mais misteriosos do universo. Juntos eles fazem as pazes aproximadamente 95% do cosmos, mas como eles não interagem com a luz, eles não podem ser detectados diretamente.
No entanto, esses componentes são os ingredientes-chave no reinante Modelo de Cosmologia Lambda Darkish Matter (Lambda-CDM), que mapeia o crescimento do cosmos e prevê seu fim. Nesse modelo, a matéria escura é responsável por manter as galáxias unidas e explica seus puxões gravitacionais inexplicavelmente poderosos, enquanto a Darkish Power explica por que a expansão do universo está se acelerando.
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Mas apesar incontáveis Observações Destas entidades escuras hipotéticas modelagem nosso universoos cientistas ainda não têm certeza de onde vieram ou o que são. Atualmente, a melhor explicação teórica para a energia escura é feita pela teoria do campo quântico, que descreve o vácuo do espaço como cheio de um mar de Campos quânticos Isso flutuava, criando uma densidade de energia intrínseca no espaço vazio.
Após o Large Bang, essa energia aumenta à medida que o espaço se expande, criando mais vácuo e mais energia para separar o universo mais rapidamente. Essa sugestão ajudou os cientistas a amarrar energia escura ao constante cosmológica -Uma energia inflacionária hipotética, crescendo com o tecido do espaço-tempo ao longo da vida do universo. Einstein o nomeou Lambda em sua teoria de Relatividade geral.
“O problema com essa teoria é que os números não aumentam”, disse Catherine HeymansProfessor de Astrofísica da Universidade de Edimburgo e o astrônomo Royal for Scotland que não esteve envolvido no estudo. “Se você disser: ‘Bem, que tipo de energia eu esperaria desse tipo de vácuo?’ É muito, muito, muito, muito diferente do que medimos “, disse ela à Dwell Science.
“É meio emocionante que o universo nos tenha jogado uma bola curva aqui”, acrescentou.
Examinando o universo sombrio
Para descobrir se a energia escura está mudando com o tempo, os astrônomos se voltaram para três anos de dados da DESI, que são montados no telescópio Nicholas U. Mayall Mayall de 4 metros no Arizona. Desi identifica as posições mensais de milhões de galáxias para estudar como o universo se expandiu até os dias atuais.
Ao compilar as observações de Desi, que incluem quase 15 milhões das galáxias e quasares mais medidos (objetos ultra-brilhantes alimentados por buracos negros supermassivos), os pesquisadores tiveram um resultado estranho.
Por conta própria, as observações do telescópio estão em “tensão fraca” com o modelo Lambda-CDM, sugerindo que a energia escura pode estar perdendo força à medida que o universo envelhece, mas sem significado estatístico suficiente para quebrar com o modelo.
Mas quando combinado com outras observações, como a luz restante do universo do fundo cósmico de microondasSupernovas e a deformação gravitacional da luz de galáxias distantes, a probabilidade de que a energia escura esteja evoluindo ainda mais. Isso empurra a discordância das observações com o modelo padrão até 4,2 sigma, uma medida estatística na beira do cinco–Resultado sigma Os físicos usam como o “padrão -ouro” para anunciar uma nova descoberta.
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Se esse resultado se manterá ou desaparecerá com o tempo com mais dados não é claro, mas os astrofísicos estão ficando confiantes de que a discrepância é menos provável que desapareça.
“Esses dados parecem indicar que a energia escura está se tornando menos importante hoje, ou foi mais importante no início do universo”, disse Schlegel.
Os astrônomos dizem que outras respostas virão de uma flotilha de novos experimentos que investigam a natureza da matéria escura e da energia escura em nosso universo. Estes incluem o Telescópio espacial EuclidesAssim, NASA‘s Nancy Grace Telescópio Espacial Romanoe o próprio Desi, que agora está no quarto dos cinco anos, examinando o céu e medirá 50 milhões de galáxias e quasares quando for feito.
“Acho justo dizer que esse resultado, tomado em valor face, parece ser a maior dica que temos sobre a natureza da energia escura nos 25 anos (ásperos) desde que a descobrimos”. Adam Riessprofessor de astronomia na Universidade Johns Hopkins que ganhou o Prêmio Nobel de 2011 em Física Para a descoberta de energia escura de sua equipe em 1998, disse à Dwell Science. “Se confirmado, literalmente diz que a energia escura não é o que quase todo mundo pensava, uma fonte estática de energia, mas talvez algo ainda mais exótico”.
