Учёные обнаружили свидетельства изменчивости тёмной энергии

Группа международных исследователей изучила массив данных значительных астрофизических проектов последних десяти лет, чтобы оценить стабильность тёмной энергии — гипотетической силы, влияющей на расширение Вселенной. В ходе работы были сопоставлены результаты исследования реликтового излучения от миссии Planck 2018, барионных акустических осцилляций (закономерностей в распределении галактик) из каталогов DESI DR2 и SDSS, а также наблюдения сверхновых типа Ia из PantheonPlus и DESY5. Учёные разработали метод, позволяющий тщательно фиксировать незначительные изменения давления тёмной энергии, учитывая отклонения от стандартной ΛCDM-модели, в которой эта величина считается постоянной.

На начальном этапе специалисты исследовали линейные отклонения — плавные изменения характеристик тёмной энергии. Большая часть комбинаций данных не выявила значительных расхождений с ΛCDM, за исключением слияния Planck+DESI+DESY5, где была обнаружена аномалия на уровне 5σ (вероятность случайного совпадения — 1 на 3,5 миллиона). Тем не менее, статистический анализ не подтвердил преимуществ новой модели над традиционной параметризацией, которая десятилетиями описывает динамические сценарии.

Прорыв был достигнут при переходе к квадратичным отклонениям — нелинейным изменениям, которые нельзя описать простыми поправками. В этом случае комбинация Planck+DESI+DESY5 выявила расхождение с ΛCDM на уровне 6σ (вероятность ошибки — 1 на 1 миллиард). Такой результат сопоставим с ключевыми открытиями физики частиц, включая обнаружение бозона Хиггса. Байесовский анализ чётко поддержал модель второго порядка, отметив её статистическое превосходство.

Реконструкция эволюции тёмной энергии раскрыла два неожиданных эффекта. Во-первых, параметр уравнения состояния (w), который в ΛCDM равен -1, временно снижался ниже этой отметки, что известно как «пересечение фантомной границы». Во-вторых, поздние значения w совпали с прогнозами CPL-модели, подтверждая точность метода.

Важным выводом оказалась сильная отрицательная корреляция между параметрами квадратичной модели: снижение одного параметра требовало увеличения другого. Исследователи также проверили влияние начальных условий на результаты. Выяснилось, что сужение диапазонов параметров, хотя и не меняет основных заключений, ухудшает соответствие с наблюдательными данными.

Авторы подчёркивают: несмотря на высокую статистическую значимость, выводы предварительны. Наибольшие перспективы ожидаются от данных DESI, где динамическая тёмная энергия проявляется наиболее ярко. Однако для окончательного подтверждения необходимы независимые проверки. Решающее значение будут иметь проекты Euclid (картирование галактик с 2023 года) и LSST (обзор неба с 2025 года), которые увеличат точность измерений в 5–10 раз.

Источник: iXBT