Міжнародна наукова група, представлена фахівцями з Портсмутського університету (Об'єднане Королівство) і Мюнхенського університету Людвіга - Максиміліана (ФРН), показала, що ймовірність зв'язку між темною енергією та анізотропією реліктового випромінювання дорівнює 99,996%.

Відповідне дослідження найближчим часом з'явиться у журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Анізотропією реліктового випромінювання, що була відкрита на початку 1990-х, називають різницю температури реліктового випромінювання (РВ) у різних напрямках від Землі. Основною її причиною вважається передбачений у 1967 році ефект Сакса – Вольфе (він же «ефект Сакса - Вольфа»), що виникає, коли фотон поширюється у неоднорідному гравітаційному полі, яке десь сильніше, а десь слабкіше. Якщо фотон рухається по наростаючому гравітаційному потенціалу, він втрачає і зазнає червоний зсуву; якщо ж рух відбувається по спадаючому потенціалу, то він, навпаки, надобуває енергію, а його частота зміщається ближче до фіолетової частини спектру. У випадку одного фотона ефект приводить до зміни частоти, а для групи - до зміни температури. Так, внаслідок цього, завдяки руху нашої Галактики крізь реліктове випромінювання (зі швидкістю 627 ± 22 км/с), «передня» півсфера у напрямку руху виглядає трохи гарячішою, а «задня» - трохи холоднішою.

Найвіддаленіша півсфера (карта РВ) знаходиться на відстані 46 млрд світлових років; найближча - наша Галактика. Вченим вдалося показати, що між цими картами існують кореляції. (Ілюстрація NASA / WMAP, ESO / S. Brunier.)

Причиною існування ефекту називаються збурювання гравітаційного поля. Але що саме їх викликало - загадка. Гіпотез на цю тему не злічити: це і нульові квантові флуктуації, і збурювання, що випливають із інфляції у період експонентного розширення раннього Всесвіту, що викликане вакуумною енергією... На щастя, суперечки про причини існування анізотропії не можуть зашкодити її використанню у наукових цілях.

Цього разу дослідники взялися перевірити за допомогою інтегрованого ефекту Сакса - Вольфе (ІЕСВ) існування темної енергії, що складає, приблизно, 73% всієї матерії у Всесвіті. Нагадаємо: після виявлення ІЕСВ у 2003 році піднявся великий галас. Наприклад, журнал Science назвав ІЕСВ «відкриттям року», але потім підключились критики - адже варіації у рівні енергії фотонів були відносно слабкими, тому деякі астрономи навіть ставили під сумнів сам факт виявлення ІЕСВ.

Автори нинішньої роботи заново розглянули всі аргументи проти ІЕСВ, а також уточнили карти, які використовувалися у першому дослідженні, присвяченому цьому явищу. У підсумку вони прийшли до висновку, що з імовірністю у 99,996% саме темна енергія відповідальна за наявність більш гарячих ділянок у реліктовому випромінюванні. 

При відсутності темної енергії або значної кривизни у Всесвіті між картою реліктового випромінення та картиною розподілу галактик не було б ніякого зв'язку; навпаки, існування темної енергії, її присутність у районах поширення фотонів реліктового випромінювання повинне впливати на енергію останніх, створюючи анізотропію. Порівняння наявних карт РВ і розташування близьких до нас галактик показали: такий зв'язок майже безсумнівно існує, що говорить скоріше на користь існування темної енергії.

Безумовно, найважливішим наслідком цієї роботи можна вважати перевірку самого факту існування темної енергії. Можна сказати, що тепер його не можна оцінювати нижче досягнутої точності у 99,996%: це, звичайно, досить близько до констатації її достовірного існування.

Джерело: InfoNova.org.ua

За матеріалами: science.compulenta.ru