Темная энергия ... Мы до сих пор не совсем уверены, что это такое и откуда. Эстер Пьедипалумбо внимательно изучает способ измерения этой энергетической загадки и делает это с помощью одного из самых интенсивных источников, которые они могут найти, - гамма-всплесков.
«Мы можем определить расстояние взрыва на основе свойств излучения, испускаемого во время гамма-всплесков. Учитывая, что некоторые из этих взрывов связаны с самыми удаленными объектами в космосе, о которых мы знаем, мы впервые можем оценить скорость расширения пространства-времени даже в относительно ранние периоды после Большого взрыва ». говорит профессор Марек Демьянски (FUW).
Что породило этот новый метод? В 1998 году астрономы измеряли энергию, излучаемую событиями сверхновых типа Ia, и поняли, что вытесненные силы были последовательны. Подобно стандартной модели свечи, этот выпуск может быть использован для определения космических расстояний. Но был только один нюанс ... Чем отдаленнее событие, тем слабее подпись.
Хотя эти слабые события не освещали ночь, они мы освещая способ, которым наука думала о вещах. Возможно, эти сверхновые типа Ia были дальше, чем предполагалось ... и если бы это было правдой, возможно, вместо того, чтобы замедлить расширение Вселенной, возможно, оно ускорялось! Чтобы привести универсальную модель в соответствие с правами, необходимо было ввести новую форму массовой энергии - темную энергию - и она должна быть в двадцать раз больше, чем мы могли бы воспринимать. «За ночь темная энергия стала, в буквальном смысле, величайшей загадкой Вселенной», - говорит профессор Демьянски. В модели, предложенной Эйнштейном, это свойство космологической постоянной, а другая модель предполагает, что ускоренное расширение вызвано неизвестным скалярным полем. «Другими словами, это либо: либо: либо пространство-время расширяется само по себе, либо расширяется скалярным физическим полем внутри него», - говорит профессор Демьянски.
Так какой смысл в исследованиях? Если можно использовать гамма-всплеск в качестве стандартной свечи, то астрономы могут лучше оценить плотность темной энергии, что позволит им дополнительно усовершенствовать модели. Если он остается однотонным, он принадлежит космологической постоянной и является свойством пространства-времени. Однако, если ускорение Вселенной является свойством скалярного поля, плотность темной энергии будет отличаться. «Раньше это было проблемой. Чтобы оценить изменения плотности темной энергии сразу после Большого взрыва, нужно уметь измерять расстояние до очень удаленных объектов. Настолько далеки, что даже связанные с ними сверхновые типа Ia слишком слабые, чтобы их можно было наблюдать », - говорит Демьянски.
Теперь начинается настоящее исследование. Гамма-всплески должны были измерить свои уровни энергии, и чтобы сделать это точно, нужно посмотреть на предыдущие исследования, которые содержали проверенные источники расстояния, такие как сверхновые типа Ia. «Мы сосредоточились на этих случаях. Мы знали расстояние до галактики и знали, сколько энергии взрыва достигло Земли. Это позволило нам откалибровать взрыв, то есть рассчитать общую энергию взрыва », - поясняет проф. Затем следующим шагом было найти статистические зависимости между различными свойствами излучения, испускаемого во время гамма-всплеска, и полная энергия взрыва. Такие отношения были обнаружены. «Мы не можем дать физическое объяснение того, почему определенные свойства гамма-всплесков коррелируют», - отмечает профессор. «Но мы можем сказать, что если зарегистрированное излучение обладает такими-то и такими свойствами, то вспышка имела такую-то и такую энергию. Это позволяет нам использовать вспышки в качестве стандартных свечей для измерения расстояний ».
Доктор Эстер Пьедипалумбо и команда исследователей из университетов в Варшаве и Неаполе взялись за дело. Несмотря на эту захватывающую новую концепцию, реальность такова, что отдаленные гамма-всплески являются необычными. Даже с 95 кандидатами, перечисленными в каталоге Amanti, просто не хватило информации, чтобы точно определить темную энергию. «Это довольно разочарование. Но что важно, так это то, что у нас в руках есть инструмент для проверки гипотез о структуре Вселенной. Все, что нам нужно сейчас сделать, - это ждать следующего космического фейерверка », - заключает профессор Демьянски.
Пусть игра начнется…
Оригинальная история Источник: пресс-релиз Варшавского университета. Для дальнейшего чтения: Космологические модели в скалярных тензорных теориях гравитации и наблюдений: класс общих решений.
