Самая крупная на сегодняшний день подборка данных о взрывах белых карликов указывает на возможную изменчивость тёмной энергии — загадочной силы, ускоряющей расширение Вселенной. Результаты ставят под вопрос одно из ключевых допущений современной космологии. Они также могут помочь точнее понять, как менялась Вселенная.
Международная группа под руководством специалистов Школы математики и физики Университета Квинсленда объединила наблюдения за 2884 сверхновыми типа Ia. Такие взрывы используют для определения расстояний в космосе, поэтому они позволяют проследить историю расширения Вселенной. В единую базу вошли данные, собранные за три десятилетия.
Аспирант Райан Камилльери назвал проект новым международным стандартом для космологии сверхновых. Учёные заново обработали старые наблюдения с применением современных методов анализа и учли новые сведения о поведении сверхновых. «Мы перестроили 3 десятилетия астрономических наблюдений в единую согласованную систему», — сказал Камилльери.
Исследователи сопоставили результаты с другими космическими измерениями, включая реликтовое излучение Большого взрыва и карты распределения галактик. При обработке пришлось учитывать различия между телескопами, космическую пыль и массу галактик, поскольку эти факторы влияют на свет далёких сверхновых. Кроме того, команда приняла во внимание гравитационное линзирование — искривление и усиление света массивными объектами на пути от сверхновой к Земле.
Согласно стандартной космологической модели, тёмная энергия считается постоянным свойством Вселенной. Однако данные обзора Dark Energy Survey (DES), опубликованные в 2024 году, уже указывали на возможную зависимость её характеристик от времени, а новая подборка также выявила отклонение от стандартной модели, хотя и в несколько ином направлении. Профессор астрофизики Тамара Дэвис отметила, что независимый проект Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) обнаружил похожие признаки при изучении реликтовых звуковых волн ранней Вселенной.
«Два полностью независимых измерения обнаружили признаки изменения тёмной энергии со временем, что ставит под сомнение стандартную модель, согласно которой тёмная энергия не меняется», — сказала Дэвис. Разные наблюдения пока не указывают на одинаковое отклонение, но дают дополнительные основания проверить, меняется ли тёмная энергия по мере старения Вселенной. Учёные считают, что её изучение может также приблизить физику к объединению теорий гравитации и квантовой физики.
Команда намерена расширять базу по мере появления новых наблюдений. Важным источником данных станет программа Dark Energy Bedrock All-Sky Supernova (DEBASS), которая выявляет сотни сверхновых на меньших расстояниях от Земли, чем обзор DES. Результаты космологического исследования опубликованы на arXiv, а сопутствующие измерения масс галактик-хозяев представлены в отдельной работе; над проектом также работали сотни астрономов из международных обзоров Dark Energy Survey, Foundation Supernova Survey, PanStarrs I, Sloan Digital Sky Survey, Supernova Legacy Survey, Carnegie Supernova Project и обзора сверхновых Центра астрофизики.