В следующем году Департамент энергетики США начинает строительство удивительного инструмента, носящего название Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). С его помощью учёные планируют создать подробную трёхмерную карту вселенной, на которую будут нанесены миллионы галактик. Проект носит кодовое название Critical Decision 3 и над ним работали сотни исследователей в течение нескольких лет. Наконец, все необходимые расчёты были произведены, а деньги на строительство прибора найдены. Первые детали будущего инструмента уже находятся в производстве. А уже в 2019 году DESI начнёт улавливать свет от далёких миров.
«Мы давно знали, что Вселенная расширяется. Но около 15 лет назад мои коллеги и я обнаружили, что она расширяется все быстрее и быстрее. Вселенная расширяется все быстрее, чего никто не ожидал, но теперь это приписывается загадочной темной энергии, которая, кажется, составляет около 70% Вселенной». — Адам Рисс В 1998 году две независимые группы ученых, изучающие самые далекие сверхновые во Вселенной, сообщили об одном и том же неожиданном явлении: у этих ослепительных вспышек света, яркость и красное смещение которых были известны с высокой точностью, была проблема — они были намного тусклее, чем ожидалось. И чем выше красное смещение, тем больше проблема. Объяснение? Они были дальше — и, следовательно, казались менее яркими — чем предполагала традиционная версия расширяющейся Вселенной. Вместо того чтобы быть заполненной лишь материей и излучением по всей ткани пространства, Вселенная также содержала небольшое, но важное количество энергии, присущее самому пространству: темной энергии.
В 1932 году голландский астроном Ян Оорт подсчитал звезды в Млечном Пути и обнаружил, что их не хватает. Оценив, как звезды покачиваются вверх-вниз, подобно лошадкам на карусели, двигаясь через плоскость галактики, Оорт подсчитал, что материи, которая оказывает на них гравитационное влияние, должно быть в два раза больше, чем видно. Он также предположил существование невидимой «темной материи» и допустил, что она должна быть сконцентрирована в диске, чтобы объяснить движение звезд. В нашу эпоху повальных исследований темной материи, спорную идею о том, что темная материя сконцентрирована в тонком диске, спасли от научного забвения.
Мы живем в эпоху великих астрофизических открытий. Прорывные открытия — экзопланеты, гравитационные волны сливающихся черных дыр, расширение Вселенной — появляются каждую неделю или даже чаще. Но нет открытия, которого ждали бы больше, которое могло бы сравниться с другим по глубине и загадочности, чем разоблачение преобладающего большинства материи, которую нельзя увидеть в нашем мире напрямую. Эта материя темная, и ее природа неизвестна.
Под Блэк-Хиллс в Северной Дакоте ученые Сэнфордского подземного исследовательского центра используют детектор под названием Large Underground Xenon (LUX) в охоте за частицами темной материи, загадочной субстанции, на которую, по мнению ученых, приходится большая часть материи во Вселенной. Внутри этого массивного устройства, которое содержит треть тонны жидкого ксенона в титановом сосуде, массив чувствительных светодетекторов ждет момента, когда частица темной материи столкнется с атомом ксенона и излучит крошечную вспышку света.
Если вы не астрофизик, вы, вероятно, не сидите и не думаете о темной энергии постоянно. И это можно понять, поскольку темная энергия (не путать с темной силой, юный подаван) никак не влияет на нашу, вашу и мою, жизнь. Но если бы вы на минутку остановились и подумали о темной энергии, то возникли бы вопросы. Эта загадочная сила, которая составляет основную часть Вселенной, но была открыта лишь 17 лет назад, невероятным образом разрывает космос на части с увеличивающимся темпом.
Некоторые типы сверхновых, или взрывающихся звезд, более распространены, чем считалось раньше, обнаружили астрономы Университета Аризоны. Результаты были опубликованы в Astrophysical Journal в двух статьях и обещают принести серьезные последствия для крупных космологических вопросов, например, с какой скоростью расширяется Вселенная с момента Большого Взрыва. Одним из важнейших следствий новой работы является то, что скорость расширения Вселенной может быть не такой быстрой, как пишут в учебниках.
Темная энергия — это неизвестная форма энергии, которая может отвечать за ускоренное расширение Вселенной. Новое исследование профессора Эдварда Кипреоса из Университета Джорджии предполагает, что изменение того, как люди думают о замедлении времени — замедлении времени, предсказанном еще Альбертом Эйнштейном — может обеспечивать дополнительное объяснение темной энергии.
Ученые Портсмута и Рима нашли намеки на то, что темная материя, космические «леса», на которых стоит наша Вселенная, будут медленно стираться и поглощаться темной энергией, сообщает Phys.org. Последнее исследование предлагает новый взгляд на природу темной материи и темной энергии и на то, каким может быть будущее Вселенной.
Новое измерение темной материи в Млечном Пути показало, что загадочного вещества в два раза меньше, чем считалось ранее. Австралийские астрономы использовали метод, разработанный почти 100 лет назад, чтобы обнаружить, что вес темной материи в нашей собственной галактике составляет 800 000 000 000 солнечных масс.