Темная энергия и попытки разгадки ее тайны

Сегодня многие ученые стремятся открыть, что такое темная энергия и в чем заключается ее загадка. Малофинансированная команда испанских астрономов могла бы помочь раскрыть тайну темной энергии.

Все силы на «разоблачение»

С 1998 года, когда астрономы обнаружили, что таинственная сила, известная как темная энергия, разделяет вселенную на части, ученые со всего мира начали, по крайней мере, дюжину многомиллионных проектов, чтобы выяснить, чем именно является темная энергия. Стоимости проектов варьируются, начиная с проекта BigBoss — 871 миллионов долларов, заканчивая 9-миллиардным крупным синоптическим исследовательским телескопом, который планирует увидеть первый свет в 2019 году, но в эпоху сокращения финансирования научных исследований преимущество могло бы пойти в сторону ученых, которые могут работать на ограниченном бюджете — например, таким людям, как баскскому космологу Нарциссо Бенитесу, который говорит, что он может использовать для каждого из этих проектов менее 810 миллионов.

Теория лидера

Бенитес — космолог в Институте астрофизики Андалусии в Испании. За свою 20-летнюю карьеру он опубликовал статьи, как о самой отдаленной известной сверхновой, так и о самой ближайшей, и он был одним из основных членов исследователей проекта ALHAMBRA. Сейчас он планирует определить темную энергию (как и сотни других астрономов по всему миру) и запустить проект под названием JPAS.

Первым шагом в этом долгом пути — это определить, где находится темная энергия и где она была. Астрономы могут сделать это путем измерения местоположения галактик и их красного смещения, тем самым показывая расширение Вселенной. Так как галактики движутся от Земли, волны света, которые они излучают, смещаются в направлении красного конца спектра видимого света. Чем дальше звезда, тем дольше свет, испускаемый этой звездой, путешествовал через расширяющуюся Вселенную, и, следовательно, будет более красное смещение. Если галактики в одной части неба ускоряются от нас быстрее, чем в другой, то эта часть неба содержит больше темной энергии.

Самый быстрый подход

Бенитес держит пари, что быстрый и грязный подход — поиск как можно большего количества галактик и как можно быстрее, насколько это возможно — позволит победить ему в гонке. Его стратегия сильно отличается от стратегий своих конкурентов. Проект BigBoss, например, изучит 5000 галактик, разделяя свет, который достигает его телескопа, в сотни отдельных волн с помощью призмы, известной как спектрограф. JPAS будет пытаться изучить около 60000 галактик с помощью телескопа и 1300-мегапиксельной цифровой камеры, второй по величине в мире. Камера будет фотографировать каждую полосу неба 56 раз 56-ю различными цветами. При получении изображений пятой части всего неба, Бенитес получит измерения скоростей десятков миллионов галактик, производя достаточно данных, чтобы получить изображение темной энергии к 2018 году — на два года раньше, чем любой из его конкурентов.

Бенитес имеет около ста коллаборационистов, в основном из Испании и Бразилии, чьи правительства обеспечивают большую часть финансирования. За последние два года испанское правительство построило новую обсерваторию на высоте 6420 футов над уровнем моря в Сьерра-де-Javalambre, засушливой горной цепи, специально для размещения инструментов JPAS. В июне группа Бенитеса установит тестовый 80-сантиметровый телескоп, если все пойдет хорошо, и основной инструмент – телескоп в 2.5 метра, маленький по стандартам крупной астрономии, – и начнет фотографировать галактики к концу 2014 года.

Кто не рискует…

Множество вещей может пойти не так. Повторяющийся процесс визуализации может привести к задержкам. Камера, которую должна передать Бенитесу независимая компания, может быть недостаточно точной (большинство из них построены учеными). Даже место обсерватории может быть проблемой. Астрономические исследования обычно происходит под кристаллически чистым небом Гаваев и северной части Чили, у которых 300 ясных ночей в году. Место под JPAS будет получать только около 190. В результате этого многие астрономы скептически относятся к проекту. Дэвид Шлегель, ведущий исследователь BigBoss, не уверен, что JPAS сможет различать разные модели темной энергии. Другие говорят, что Бенитес недооценил проблему создания рабочего телескопа с нуля. Джошуа Фриман, директор Исследовательского центра изучения темной энергии, глава проекта по измерению постоянного красного смещения, занимает более дипломатическую позицию. «Наука развивается, в частности, людьми, которые пытаются делать разные вещи», — говорит он. «В великой схеме вещей конкуренция здоровая».

Результаты этого соревнования смогут помочь предсказать судьбу Вселенной. Если темная энергия менялась на протяжении пространства или во времени, то ускорение расширения Вселенной может быть временным. Но если темная энергия постоянна, Вселенная, скорее всего, продолжит расширяться быстрее, толкая галактики дальше друг от друга в вечность.

Темная энергия — видео

Написать комментарий:

Ваш email не будет опубликован.