Темная энергия способна меняться со временем

После наблюдения за некоторыми из самых далеких объектов во Вселенной ученые пришли к выводу, что темная энергия со временем возрастает.

Согласно новому исследованию квазаров, опубликованному в журнале Nature Astronomy и доступному в базе препринтов arXiv.org, темная энергия может оказаться не космологической постоянной. Так, в работе предполагается, что эта сила могла меняться за 13,8 миллиарда лет со времени Большого взрыва.

«Мы наблюдали за квазарами всего через миллиард лет после Большого взрыва и обнаружили, что расширение Вселенной до сегодняшнего дня происходило быстрее, чем ожидалось, — говорит ведущий автор исследования Гуидо Рисалити из Флорентийского университета. — Это может означать, что, чем старше пространство, тем сильнее становится темная энергия».

Квазары — быстрорастущие сверхмассивные черные дыры в центрах галактик. Невероятная светимость квазаров происходит из дисков материала, вращающегося вокруг черных дыр. Эти быстровращающиеся диски производят огромные количества ультрафиолетового излучения, часть которого сталкивается с электронами в газовых облаках поблизости. Такие взаимодействия могут усиливать ультрафиолетовое излучение до рентгеновских уровней, производя мощное свечение на нескольких длинах волн высокоэнергетического света.
 

Рисалити и его коллега Элисабетта Луссо из Даремского университета в Англии определили, что соотношение между этими двумя типами света может указать на расстояние до квазара. Они исследовали это отношение почти в 1600 квазарах. Для наблюдения за рентгеновским излучением квазаров они использовали рентгеновскую обсерваторию «Чандра» и космический аппарат XMM-Newton, а для анализа ультрафиолетового излучения — наземный Sloan Digital Sky Survey.

Рисалити и Луссо выяснили, что многие квазары расположены невероятно далеко. Самый далекий из них, например, выбрасывал огромные количества света в космос всего 1,1 миллиарда лет после Большого взрыва.

«Поскольку это новая техника, мы предприняли дополнительные шаги, чтобы показать, что этот метод дает надежные результаты, — говорит Луссо. — Мы показали, что результаты, полученные при помощи нашей техники, совпадают с измерениями сверхновых за последние девять миллиардов лет, что вселило в нас уверенность в надежности наших результатов в более раннее время».

Так, новые результаты соответствуют некоторым ранним наблюдениям относительно близких сверхновых. В предыдущей работе было обнаружено очевидно ускоренное расширение по сравнению с ранней Вселенной.

«Некоторые ученые предположили, что для объяснения этой разницы может понадобиться новая физика, которая также могла бы объяснить усиление темной энергии, — подытоживает Рисалити. — Новые результаты согласуются с этим предположением».