Учёные нашли признаки динамической природы тёмной энергии

08.05.2025 08:57:00 | iXBT.com

Международная исследовательская группа проанализировала данные крупнейших астрофизических проектов последнего десятилетия, чтобы проверить стабильность тёмной энергии — гипотетической силы, определяющей расширение Вселенной. Работа объединила результаты измерений микроволнового фона (следов ранней Вселенной) от миссии Planck 2018, барионных акустических осцилляций (закономерностей в распределении галактик) из каталогов DESI DR2 и SDSS, а также наблюдений за сверхновыми звёздами типа Ia из PantheonPlus и DESY5. Учёные разработали метод, позволяющий отслеживать малейшие изменения давления тёмной энергии путём постепенного учёта отклонений от стандартной ΛCDM-модели, где эта величина считается неизменной.

На первом этапе исследователи проверили линейные отклонения — плавные изменения свойств тёмной энергии. Большинство комбинаций данных не показали значимых расхождений с ΛCDM, за исключением связки Planck+DESI+DESY5, где аномалия достигла 5σ (вероятность случайного совпадения — 1 на 3,5 миллиона). Однако статистический анализ не подтвердил преимуществ новой модели над классической параметризацией, которая десятилетиями используется для описания динамических сценариев.

Иллюстрация: Leonardo

Прорыв произошёл при переходе к квадратичным отклонениям — нелинейным изменениям, которые невозможно описать простыми поправками. В этом случае комбинация Planck+DESI+DESY5 продемонстрировала расхождение с ΛCDM на уровне 6σ (вероятность ошибки — 1 на 1 миллиард). Такой результат ставит его в один ряд с ключевыми открытиями в физике частиц, включая обнаружение бозона Хиггса. Байесовский анализ однозначно поддержал модель второго порядка, отметив её статистическое превосходство.

Реконструкция эволюции тёмной энергии выявила два неожиданных эффекта. Во-первых, параметр уравнения состояния (w), который в ΛCDM равен -1, временно опускался ниже этой отметки — явление, известное как «пересечение фантомной границы». Во-вторых, поздние значения w совпали с предсказаниями CPL-модели, что подтвердило точность метода.

Важным открытием стала сильная отрицательная корреляция между параметрами квадратичной модели: уменьшение одного параметра требовало увеличения другого. Учёные также проверили, как выбор начальных условий влияет на результат. Оказалось, что сужение диапазонов параметров, хотя и не меняет основных выводов, ухудшает соответствие с наблюдательными данными.

Авторы подчёркивают: несмотря на высокую статистическую значимость, выводы носят предварительный характер. Наибольший потенциал связан с данными DESI, где сигналы динамической тёмной энергии проявляются ярче всего. Однако для окончательных выводов требуются независимые проверки. Решающую роль сыграют проекты Euclid (картирование галактик с 2023 года) и LSST (обзор неба с 2025-го), которые повысят точность измерений в 5–10 раз.

Подробнее