Международная группа астрономов завершила создание самой масштабной трёхмерной карты Вселенной за всю историю наблюдений. Работа выполнена с помощью инструмента Dark Energy Spectroscopic Instrument, который за пять лет зафиксировал положение и свойства десятков миллионов галактик и квазаров. Полученные данные уже называют потенциальным «парадигмальным сдвигом» в космологии.
Масштаб проекта: десятки миллионов объектов
Главный результат проекта — беспрецедентный объём данных:
- более 47 миллионов галактик и квазаров;
- дополнительно — десятки миллионов звёзд в нашей галактике;
- покрытие значительной части наблюдаемого неба.
Изначально планировалось изучить около 34 миллионов объектов, однако инструмент превзошёл ожидания почти на 40%.
Каждая точка на карте — это отдельная галактика, свет от которой шёл к Земле миллиарды лет. Таким образом, карта одновременно показывает не только пространство, но и историю Вселенной.
Как работает DESI
Инструмент установлен на 4-метровом телескопе в обсерватории Китт-Пик (США). Его ключевая особенность — высокая автоматизация.
Основные элементы системы:
- 5000 роботизированных позиционеров;
- оптоволоконные кабели для сбора света;
- спектрографы для анализа излучения.
Каждые 20 минут система фиксирует спектры тысяч галактик. По этим данным определяется:
- расстояние до объекта (через красное смещение);
- скорость его удаления;
- положение в трёхмерном пространстве.
Что показывает 3D-карта Вселенной
Полученная карта раскрывает структуру Вселенной на крупнейших масштабах.
Основные элементы:
- галактики, сгруппированные в кластеры;
- протяжённые «нити» — космическая паутина;
- огромные пустоты (voids).
Такая структура сформирована под действием гравитации и отражает распределение материи во Вселенной.
Главная цель: изучение тёмной энергии
Ключевая задача проекта — исследование природы тёмная энергия.
Тёмная энергия:
- составляет около 70% энергетического содержания Вселенной;
- отвечает за её ускоренное расширение;
- остаётся одной из главных загадок физики.
DESI измеряет так называемые барионные акустические осцилляции — «следы» ранней Вселенной, зафиксированные в распределении галактик.
Это позволяет:
- отслеживать скорость расширения на разных этапах;
- сравнивать прошлое и настоящее Вселенной;
- проверять космологические модели.
Неожиданный результат: тёмная энергия может меняться
Первые анализы данных показали, что поведение тёмной энергии может отличаться от принятой модели.
Стандартная космология (ΛCDM) предполагает:
- тёмная энергия постоянна во времени;
- её плотность не меняется.
Однако новые наблюдения дают намёки на иное:
- сила тёмной энергии может ослабевать;
- её влияние могло изменяться в прошлом.
Если это подтвердится, потребуется пересмотр фундаментальных представлений о Вселенной.
Почему это называют «сменой парадигмы»
Современная космология основана на модели ΛCDM, включающей:
- тёмную энергию (Λ);
- холодную тёмную материю;
- расширяющуюся Вселенную.
Новые данные DESI ставят под сомнение ключевое предположение — постоянство тёмной энергии.
Это может привести к:
- пересмотру общей теории относительности на космологических масштабах;
- появлению новых физических теорий;
- изменению прогнозов будущего Вселенной.
Что ещё удалось выяснить
Помимо тёмной энергии, карта позволяет:
- изучать эволюцию галактик;
- анализировать распределение материи;
- уточнять скорость расширения Вселенной.
Также данные помогают исследовать так называемое «напряжение Хаббла» — расхождение в измерениях скорости расширения.
Ограничения текущих результатов
Несмотря на масштаб, выводы пока предварительные.
Причины:
- обработка данных ещё продолжается;
- требуется независимое подтверждение;
- возможны систематические ошибки.
Полный анализ ожидается к 2027 году.
Почему это важно для науки
Создание такой карты — один из ключевых шагов в современной астрофизике.
Значение проекта:
- впервые получена столь подробная 3D-структура Вселенной;
- появились новые данные о её эволюции;
- открыта возможность проверки фундаментальных теорий.
Это переводит космологию из области теоретических моделей в область точных измерений.
Итог
Инструмент Dark Energy Spectroscopic Instrument создал крупнейшую трёхмерную карту Вселенной, включающую десятки миллионов галактик и охватывающую миллиарды лет космической истории.
Первые результаты указывают, что тёмная энергия может вести себя иначе, чем предполагает стандартная модель. Если эти выводы подтвердятся, это приведёт к пересмотру базовых принципов космологии и изменит понимание эволюции Вселенной.
Источники:
Статья создана по материалам Space.com
