Обнаружены признаки вещества, пронизывающего Вселенную, но космологи настроены скептически

Два ученых утверждают, что нашли доказательства чего-то, равномерно распределенного по Вселенной, поляризующего послесвечение Большого взрыва. Если эффект реален, это вызовет радикальную перестройку многих вещей, которые, по мнению физиков, они знают. Возможно, это даст нам первое настоящее понимание природы темной энергии. На данный момент, однако, большинство космологов, прокомментировавших это явление, считают доказательства интересными, но недостаточно убедительными, чтобы по-настоящему взволноваться.

Обнаружены признаки вещества, пронизывающего Вселенную, но космологи настроены скептически

Физики-теоретики играли с идеей квинтэссенции, экзотической субстанции, вроде обновленной версии эфира, свержение которой вдохновило Эйнштейна на открытие теории относительности. Предполагается, что квинтэссенция существует по всей Вселенной, а не собирается в галактики, такие как видимая и темная материя, и может быть объяснением темной энергии.

Внутри галактик эффекты квинтэссенции было бы почти невозможно обнаружить, потому что все остальное подавляло бы их влияние. Следовательно, хорошее место для его поиска — это космическое микроволновое фоновое излучение (CMB), древний свет, оставшийся после Большого взрыва. Учитывая огромное расстояние, которое оно проделало, чтобы добраться до нас, реликтовое излучение имело больше возможностей подвергнуться влиянию чего-то, равномерно распределенного по Вселенной, чем что-либо еще, что мы можем изучить. В статье в Physical Review Letters утверждается, что было обнаружено, что что-то искажает реликтовое излучение, и темная энергия может быть им.

Астрономы исследовали реликтовое излучение на предмет признаков изменения угла поляризации, вызванного чем-либо, что он проходил во время своего путешествия, известного как угол космического двулучепреломления (β).

Согласно стандартной модели физики элементарных частиц β должно быть равно нулю. Если это что-то еще, это означает, что что-то искажает реликтовое излучение, стандартная модель требует доработки, и мы могли бы даже найти темную энергию.

Измерения реликтового излучения дали оценки β, которые не равны нулю, но с погрешностью, достаточно большой, чтобы β = 0 было явной возможностью. Ошибка измерения в пределах ожидаемых неопределенностей кажется гораздо более безопасным объяснением, чем то, что опровергает стандартную модель. Однако доктор Юто Минами из Японской организации по ускорителям высоких энергий и профессор Эйитиро Комацу из Института астрофизики Макса Планка утверждают, что сузили неопределенности до точки, где β = 0 теперь выходит за их пределы.

Минами и Комацу коррелировали измерения реликтового излучения, полученные космическим телескопом Планк, с поляризацией от пыли в нашей галактике, для которой β должно быть незначительным. Таким образом, они утверждают, что устранили систематические ошибки в детектирующих устройствах Планка (поскольку они применимы и к локальным источникам), уменьшив вдвое неопределенность оценок β в процессе. В результате они заявляют, что вероятность того, что β не равна нулю, составляет 99,2% (их оценка составляет 0,35 ± 0,14 градуса).

Если она существует, квинтэссенция, безусловно, потребует некоторого объяснения, и самая захватывающая возможность состоит в том, что это темная энергия, таинственная сила, заставляющая Вселенную расширяться все быстрее. Спустя два десятилетия после подтверждения существования темной энергии мы почти ничего больше не узнали о том, что это такое и как себя ведет.

Профессор Шон Кэрролл из Калифорнийского технологического института предложил использовать поляризацию реликтового излучения для проверки квинтэссенции в 1998 году. В ответ на работу Минами и Комацу Кэрролл сказал Nature News, что если темная энергия является квинтэссенцией, это бросит вызов нашим предположениям о ней и «Мы вернулись» к ситуации, когда у нас нет никакого представления о том, чем закончится Вселенная ».

Однако даже авторы проявляют осторожность. «Ясно, что мы еще не нашли окончательных доказательств новой физики; для подтверждения этого сигнала требуется более высокая статистическая значимость», — говорится в заявлении профессора Комацу.