Автор фото, Luke Tyas/Berkeley Lab and KPNO/NOIRLab/NSF/AURA
Підпис до фото, Телескоп Mayall в Аризоні, США – один із ключових інструментів, що створює карту Всесвіту
Високопотужний прилад, оснащений п’ятьма тисячами “оптичних волокон”, створив одну з найдокладніших картографій космосу в історії, спонукавши науковців по-новому осмислити структуру Всесвіту.
Йдеться про прилад DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), встановлений на телескопі Mayall у Національній обсерваторії Кітт-Пік, що розташована в Аризоні, США.
Завдяки цьому інструменту астрономи зафіксували понад 47 мільйонів галактик та квазарів, а також понад 20 мільйонів зірок. Це перевищує загальний обсяг усіх попередніх космічних досліджень більш ніж у шість разів.
Нова карта охоплює простір, що сягає 11 мільярдів світлових років від нас.
Як зазначає Луз Анхела Гарсія, дослідниця астрономії з університету ECCI в Колумбії, враховуючи, що вік Всесвіту становить приблизно 13,7 мільярда років, цей інструмент фактично заглиблюється в епохи, близькі до його виникнення.
Це надає вченим глибше розуміння того, як влаштовані галактики та як вони еволюціонують.
Як науковці “розшифровують” космос
Протягом п’яти років DESI досліджував майже третину небесної сфери. Система спроможна була аналізувати понад 100 тисяч галактик за одну ніч.
Технологія базується на мережі оптоволоконних сенсорів, які одночасно “зчитують” спектр світла від тисяч об’єктів.
На основі цих спектрів науковці визначають, наскільки розширився Всесвіт за той час, поки світло подорожувало до Землі. Таким чином, карта стає не просто візуальним зображенням, а своєрідним літописом космічної еволюції.
Проте найважливіше полягає не лише в масштабі спостережень.
DESI надає новий погляд на одну з найглибших таємниць сучасної фізики — темну енергію, яка становить приблизно 70% Всесвіту і відповідає за його прискорене розширення.
Автор фото, Claire Lamman/DESI collaboration
Підпис до фото, Цей фрагмент карти показує галактики та квазари над і під Чумацьким Шляхом. Збільшене коло відображає масштабну структуру Всесвіту. Земля розташована в центрі кутів, а чорна зона позначає ділянки, де наша Галактика приховує від нас далекі об'єкти
Досі знання науковців про темну енергію залишалися вельми обмеженими.
Тривалий час панувало переконання, що темна енергія поводиться як так звана “космологічна стала” — поняття, яке свого часу Альберт Ейнштейн ввів до загальної теорії відносності. Це мало пояснити, чому Всесвіт розширюється стабільно та рівномірно.
Однак нові дані, отримані DESI, ставлять цю модель під сумнів.
Динамічний Всесвіт
Отримані дані вказують на те, що темна енергія може бути не постійною, а динамічною величиною, яка змінюється з плином часу.
Ще у 2025 році команда DESI висунула припущення, що її “антигравітаційний” вплив може поступово зменшуватися.
Це має кардинальне значення, оскільки в такому разі сучасну модель космосу доведеться переглянути.
Згідно зі стандартною моделлю, простір розширюється, галактики віддаляються одна від одної, а темна енергія лише прискорює цей процес. Але якщо її сила справді зменшується, це може радикально змінити наше уявлення про Всесвіт.
Автор фото, DESI
Підпис до фото, Цей фрагмент карти показує масштабну структуру Всесвіту, сформовану гравітацією. Кожна точка тут — окрема галактика. Найщільніші ділянки позначають зони, де галактики та скупчення галактик зібралися разом, утворюючи нитки космічної павутини
Згідно зі словами Луз Анхели Гарсії, такі висновки “натякають на зовсім інший сценарій майбутнього Всесвіту, ніж той, який ми очікували після появи концепції темної енергії в космології”.
Деякі дослідники йдуть ще далі у своїх припущеннях.
Професор Йон Вук Лі з університету Йонсе, Південна Корея, припускає: якщо темна енергія й надалі слабшатиме, це може кардинально змінити сучасну космологічну модель.
Автор фото, NOIRLab
Підпис до фото, Темна енергія — це загадкова сила, що прискорює розширення Всесвіту
Більше того — у далекому майбутньому розширення Всесвіту може припинитися, а потім гравітація знову почне зближувати галактики.
Тоді космос почне стискатися до стану, відомого як Велике стиснення (Big Crunch) — потенційної протилежності Великому вибуху.
Автор фото, Marilyn Sargent/Berkeley Lab
Підпис до фото, Прилад DESI встановлений всередині телескопа Mayall в Аризоні, США
Майбутнє: ще точніша карта
Робота DESI на цьому не припиняється. Дослідники планують розширити картографування приблизно на 20%, охопивши небесну сферу до 17 000 квадратних градусів.
Для розуміння масштабів: Місяць займає на небі лише близько 0,2 квадратного градуса. А ніготь мізинця на витягнутій руці — приблизно один квадратний градус, пояснює астрофізик Ітан Сігел.
Новий етап спостережень дасть змогу дослідити ділянки поблизу Чумацького Шляху, а також ті області, де спостереження раніше ускладнювалися через яскраві зірки або вплив земної атмосфери.
Крім того, астрономи планують вивчати карликові галактики та зоряні потоки — своєрідні “річки” із зірок, які гравітація Чумацького Шляху буквально вириває з менших сусідніх галактик.
Кінцева мета проєкту — глибше зрозуміти не лише темну енергію, а й темну матерію — ще одну невидиму складову Всесвіту, яку неможливо спостерігати безпосередньо, але яка формує значну частину його маси.
Керівник проєкту DESI Майкл Леві зазначає, що команда вже вийшла далеко за межі початкових планів: “Ми не знаємо точно, що саме виявимо, але впевнені — це буде надзвичайно захопливо”.