Bilim adamlarının son zamanlardaki karanlık madde ve karanlık enerji hesaplamaları neden bu kadar önemli?

1998 yılında bilim adamları İnanılmaz bir kozmik gerçek buldum. Sadece evrenin genişlediğini değil, aynı zamanda genişlediğini de anlarlar. hızlanma Yıllar geçtikçe, göremediğimiz bir güç tarafından hızlandırılıyor.

Bu gizemli etki kısa süre sonra karanlık enerji olarak bilinir hale geldi ve fizikteki en büyük gizemlerden biri.

Evrenimizin karanlık madde olarak adlandırılan, daha fazla olmasa da, aynı derecede kafa karıştırıcı bir yönü, kapsamlı bir bilim insanı kavramını tamamlayacaktır. İlk olarak 1933’te ortaya çıktı Galaksilerin çökmesini önleyen ince hale benzeri bariyerleri oluşturan her şeyi tanımlamak için. (İnsan gözüyle kavrayamadığımız bir başka güç.)

Ancak, anlaşılması zor doğasını anlayamasak da Karanlık madde ve karanlık enerji Görmeyle, matematikle ölçebiliyoruz. Ve Çarşamba günü Astrofizik Dergisi’nde bir dizi makaleastrofizikçiler koyabildiler Şimdiye kadarki en doğru Karanlık evren de dahil olmak üzere evrenimizin oluşumu ve evrimi hakkında.

Pantheon+ adlı güçlü bir analitik mekanizma kullanan ekip, evrenin yaklaşık üçte ikisinden karanlık enerjiden ve üçte birinden de maddenin, çoğu karanlık madde biçiminden oluştuğunu buldu. Daha spesifik olarak, evrenin %66,2’sinin karanlık enerji olarak göründüğünden, kalan %33.8’inin ise hem karanlık hem de görünür maddeye ait olduğundan şüpheleniyorlar.

Belki de Pantheon+’ın sonucundan daha heyecan verici çalışma şeklidir. Kısacası ekip, geriye bakmak ve evrenin içeriğini 10 milyar yıldan daha önce olduğu gibi belgelemek için bir dizi güçlü kozmik lamba kullandı.

“Flaşlar” derken, Tip 1a süpernovasını kastediyorum.

Bu yıldız patlamaları o kadar parlaktır ki, tüm galaksileri gölgede bırakırlar ve bu nedenle Dünya’dan milyarlarca ışıkyılı uzaklıktan görülürler. Tıpkı el feneri gibiler ama uzun bir koridoru aydınlatmak yerine uzay ve zamanın sonsuz tünelini aydınlatıyorlar. Aslında, 1933’te karanlık maddenin ve 1998’de karanlık enerjinin varlığını ortaya çıkarmaya yardımcı olan karanlık evreni keşfetmek önemlidir.

Pantheon+ işleri bir sonraki seviyeye taşıdı. Analizin arkasındaki bilim adamları, bir araya toplandığında, bilinen evrenin yaklaşık dörtte üçünü topluca aydınlatan 1.500’den fazla süpernovaya odaklandı. Zaten durdu.

Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi’nden bir astronom olan Dillon Brout, “Bu birleşik Pantheon+ veri seti ile, karanlık maddenin karanlık enerjinin kontrolü altında evrene hükmettiği zamandan kozmosun doğru bir görünümünü elde ediyoruz” dedi. Beyan.

Prout, “Bu veri seti, karanlık enerjiyi eylem halinde görmek ve evrenin evrimini şu anda en yüksek seviyelerde yönlendirmek için eşsiz bir fırsattır.” Dedi.

Bu, bazı bilimsel tartışmaları çözebilir

Yolda, Legacy of the Pantheon+ karanlık evreni aşmaya hazırlanıyor.

Ek bir bonus olarak, analitik araç ayrıca evrenin gerçekten de hızlanan bir hızla genişlediğini doğruladı. Ve Bilimsel düşüncenin temel taşını desteklemek için çok umut verici kanıtlar sağladı: Parçacık Fiziğinin Standart Modeli.

Bu çerçeve, bilinen her bir parçacığın birbirinden bağımsız olarak nasıl davrandığını hemen hemen gösterir ve hatta karanlık evrenin gerçekte neyle ilgili olduğuna dair birçok önde gelen teorinin temeli olarak hizmet eder.

Prott, “Evrenin dinamikleri ve tarihi üzerine bugüne kadarki en kesin kısıtlamaları koyabiliyoruz” dedi. “Verileri taradık ve şimdi, evrenin çağlar boyunca nasıl geliştiğini ve mevcut en iyi karanlık enerji ve karanlık madde teorilerinin güçlü olduğunu her zamankinden daha fazla güvenle söyleyebiliriz.”

Başka bir deyişle, Pantheon+ bize bazı alternatif karanlık madde ve karanlık enerji teorilerine son vermemiz gerektiğini söyleyebilir. Bağlı değil standart forma. Bu teoriler doğru olmayabilir.

Ayrıca Pantheon+ veri setleri için kişisel favori puanımdan da bahsetmek zorundayız. Son olarak, fizikçiler arasında uzun süredir devam eden ve hararetli bir tartışmayı sona erdirmeye yardımcı olabilir.

olarak bilinen şeyi deşifre etme yolunda olabiliriz. Hubble sabiti. yani.

Temel olarak, evrenin katlanarak genişlediğini biliyoruz. Bunun gerçek zamanlı olarak gerçekleştiğini tam anlamıyla görebiliriz. Ancak bilim adamları, bu genişlemenin meydana geldiği kesin oran üzerinde anlaşamıyorlar. Çözümün anahtarı Hubble sabitidir, ancak bu sabiti hesaplamanın farklı yöntemleri farklı cevaplar veriyor gibi görünüyor.

Her ne kadar Pantheon+ örneğini başka bir bilim işbirliğinden elde edilen verilerle birleştirdikten sonra, bir Harvard basın açıklaması artık evrenin mevcut genişleme hızının en katı yerel ölçümüne sahip olabileceğimizi belirtiyor. (Buradaki anahtar kelime “yerel”dir. Daha sonra gelecektir.)

Özetle, işbirliği, Hubble sabitini megaparsec (kilometre/sn/milyon metreküp) başına saniyede 73.4 kilometre (45,6 mil) inanılmaz bir doğrulukla buldu. %1,3 şüphe.

Yayın şunları açıklıyor: “Başka bir deyişle, her megaparsek veya 3.26 milyon ışıkyılı için, analiz, yakındaki evrende uzayın kendisinin saatte 160.000 milden fazla genişlediğini tahmin ediyor.” Bu sayı, bağlam için tam olarak 2001’in ortasındadır. Ölçüm kilometre taşları 72 km/sn/milyon adet Sonraki raporlar 74 km/s/mcm’dir.

Ancak, 69,8 km/s/milyon segment sabitini gösteren diğer önde gelen ölçümden çok uzaktır.

Evet, hala bir çelişki var. Ve yine Pantheon + sabiti “yerel” ölçümlere bağlıdır.

Bu nedenle Pantheon+ ekibi, “evrenin tarihinde tamamen farklı bir döneme ait gözlemlerin farklı bir hikaye öngördüğünü” iddia ediyor. Ve böylece, bir bakıma, yeni Hubble anizotropik sabitinin varlığı şu şekilde olabilir: Değil Hubble gerilimi çözüldü, ancak zaten dolu olan bir tartışmayı tırmandırmak yerine? Dediğim gibi, bu karmaşık.

Pruitt, “Veri setimizde bu sorunlara yeni bir çözüm için kanıt bulmanın mümkün olacağını düşündük, ancak bunun yerine verilerimizin bu seçeneklerin çoğunu dışarıda bıraktığını ve derin tutarsızlıkların her zamanki gibi inatçı olduğunu gördük.” Dedi. .

Ama sonunda, Pantheon+’ın sonuçları çok ilkel olduğu için, belki de en azından Hubble’ın devam eden tartışmasındaki tıkanıklık noktasını netleştirebilirler.

Prott, “Birçok yeni teori, erken evrende garip yeni fiziğe işaret etmeye başlıyor.” Dedi. “Ancak, bu tür doğrulanmamış teorilerin bilimsel sürece dayanması gerekiyor ve Hubble gerilimi büyük bir zorluk olmaya devam ediyor.”

Fizik bulmacalar, karmaşık bulmacalar ve açıkçası barikatlarla doludur. Ancak bu engelleri, bu alanı devam ettirmek ve fikirleri değiştirmek için bir katalizör olarak hayal etmeyi seviyorum. Bu yüzden Pantheon+ ilk etapta yaratıldı.

Bu mekanizma ile, en azından söylemek gerekirse, evrenimizin karanlık tarafı hakkındaki gerçeği incelemekte kesinlikle ilerledik. Veya Prout’un dediği gibi, “Pantheon+ bize karanlık enerjiyi, kökenlerini ve evrimini sınırlamak için elimizdeki en iyi fırsatı sunuyor.”