Космологи усомнились в признаках меняющейся темной энергии

Темная энергия остается одной из главных загадок современной космологии. Именно ее считают причиной ускоренного расширения Вселенной, открытого в конце 1990-х годов по наблюдениям сверхновых типа Ia. Согласно текущей космологической модели (ΛCDM), темная энергия описывается космологической постоянной — неизменной во времени величиной. Однако в последние годы появились намеки, что ее свойства могут меняться по мере эволюции Вселенной.

Особое внимание привлекли результаты коллаборации DESI, которая строит самую подробную трехмерную карту галактик и измеряет барионные акустические осцилляции — «отпечатки» ранней Вселенной в распределении материи. Если темная энергия действительно меняется, будущее Вселенной может оказаться иным, чем считалось ранее.

Проверка согласованности данных

Чтобы уточнить свойства темной энергии, ученые часто объединяют разные типы наблюдений. Сверхновые позволяют измерять расстояние светимости, данные DESI дают информацию о расстояниях по крупномасштабной структуре. Между этими величинами существует фундаментальная связь — соотношение дистанционной двойственности (Cosmic Distance Duality Relation, CDDR), вытекающее из Общей теории относительности.

Самсуззаман Афроз и Суводип Мукхерджи сопоставили каталог сверхновых Pantheon+ с данными DESI DR2. Оказалось, два набора данных плохо согласуются: связь между расстояниями меняется с красным смещением, что указывает на неучтенные систематические эффекты — ошибки калибровки сверхновых, влияние космической пыли или особенности обработки.

Ослабление сигнала новой физики

Исследователи ввели в модель параметры, описывающие возможное нарушение CDDR, и заново рассчитали свойства темной энергии. Результаты показали, что сигнал о ее вероятной эволюции заметно ослабевает. Параметры модели вновь становятся совместимы с космологической постоянной — простейшим вариантом ΛCDM.

Авторы работы сравнили проблему с наложением двух смещенных изображений: картинка становится резче, но объект оказывается не на своем месте. Хотя объединение огромных массивов данных дает точные результаты, они не обязательно верны, если в одном из наборов скрыта систематическая ошибка.

Статья напрямую не опровергает результаты DESI, но показывает необходимость дополнительных проверок перед объявлением о возможном открытии новой физики. В будущем подобные тесты планируют применять ко всем крупным космологическим обзорам, включая данные обсерватории имени Веры Рубин, телескопа «Нэнси Грей Роман» и наблюдений гравитационных волн.