Нові результати великого дослідження більш ніж 1500 наднових викликають сумніви у стандартній моделі космології. Дослідження, проведене за допомогою камери темної енергії, показує, що загадкова сила, яка прискорює розширення Всесвіту, – темна енергія – може змінюватися з часом.

Ці результати були отримані завдяки найбільшій вибірці наднових, колись зібраної одним інструментом в рамках дослідження темної енергії. Наднові, важливі відкриття прискореного розширення Всесвіту наприкінці 1990-х, знову опинилися у центрі уваги.

Темна енергія, запропонована як тимчасове рішення для пояснення цього прискорення, залишається загадкою для вчених, особливо враховуючи, що вона становить близько 65-70% загальної енергії та матерії в космосі.

Дослідження, проведене за допомогою камери темної енергії, встановленої на телескопі Віктора М. Бланка в Обсерваторії Серро-Тололо в Чилі, показало, що спостереження надновими залишаються ключовими для розгадки цієї таємниці.

Нові результати були представлені на 243 зборах Американської астрономічної асоціації 8 січня 2024 року. Вони узгоджуються зі стандартною космологічною моделлю — моделлю «лямбда-холодної темної матерії», що передбачає розширення Всесвіту, що прискорюється.

Камера темної енергії, побудована Фермілабом, спостерігала за небом протягом 758 ночей, зареєструвавши 2 мільйони далеких галактик та тисячі наднових.

З цієї вибірки, за допомогою машинного навчання, було визначено, що 1499 р. є особливим типом вибухів зірок, відомих як наднові типу Ia. Ці наднові, що відбуваються в подвійних системах, де білі карлики притягують матерію від сусідньої зірки, використовуються як «стандартні свічки» для виміру величезних відстаней у космосі.

Порівнюючи червоне зміщення найближчих наднових типу Ia з більш віддаленими, вчені отримали уявлення про силу розширення Всесвіту та щільності темної енергії у різні періоди космічної історії. Нові результати дослідження темної енергії потроїли відому кількість наднових з червоним усуненням близько 0.2 і збільшили в п’ять разів кількість відомих «стандартних свічок» з червоним усуненням близько 0.5.

Тамара Девіс, член робочої групи Дослідження Темної Енергії та професор Університету Квінсленду, зазначила, що це значний прогрес у порівнянні з 25-річною давністю, коли для висновків про темну енергію використовували лише 52 наднові.

За результатами дослідження, густина темної енергії, мабуть, не є постійною. «Щойно Всесвіт розширюється, щільність матерії знижується, але якщо щільність темної енергії постійна, це означає, що її загальна частка повинна збільшуватися зі збільшенням обсягу,» — сказав Річ Крон, директор Дослідження Темної Енергії.

Ці висновки можуть викликати виклик моделі ΛCDM, яка передбачає, що щільність темної енергії постійна. «Є захоплюючі натяки на те, що темна енергія змінюється з часом. Ми виявили, що найпростіша модель темної енергії – ΛCDM – не є найкращим варіантом,» додала Девіс. «Це не так далеко від істини, щоб ми могли виключити її, але в гонитві за розумінням того, що прискорює розширення Всесвіту, це цікавий новий елемент головоломки.»

Відповіді на цю загадку, можливо, доведеться чекати до наступного покоління наднових досліджень. «Цей результат ясно показує цінність астрономічних оглядів, які продовжують давати відмінні наукові результати навіть після завершення збору даних,» сказав Найджел Шарп, директор програми астрономічних наук Національного наукового фонду.