Menurut model standar kosmologi, perluasan alam semesta kita didorong oleh versi energi gelap yang paling sederhana: 'konstanta kosmologis' yang tidak berubah yang disebut Lambda.
“Ini adalah awal dari era baru,” kata Will Percival, profesor dan direktur Pusat Astrofisika Waterloo di University of Waterloo, dan fakultas rekanan di Institut Perimeter untuk Fisika Teoritis. “Ketika saya mulai sebagai kandidat PhD, kami bahkan tidak tahu ada Lambda. Kemudian saya menghabiskan sebagian besar karir saya menemukan bukti bahwa Lambda bekerja. Sekarang kami mulai melihat bukti bahwa Lambda gagal menyelaraskan dengan pengamatan. Ini sangat menarik!”
Percival adalah co-janggut untuk kolaborasi instrumen spektroskopi energi gelap (DESI), yang telah membangun peta 3D terbesar dari alam semesta kita hingga saat ini dengan mengamati jutaan galaksi dan quasar. Desi adalah percobaan internasional dengan lebih dari 900 peneliti dari lebih dari 70 lembaga di seluruh dunia dan dikelola oleh Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley Departemen Energi AS.
Desi mengukur energi gelap dengan melacak ukuran formasi seperti gelembung yang disebut osilasi akustik baryonic, yang disebabkan oleh gelombang akustik dalam plasma panas alam semesta awal. Gelembung primordial ini sekarang dapat terlihat dicetak pada distribusi galaksi dan materi skala besar di alam semesta.
Musim semi lalu, hasil awal Desi memberikan petunjuk awal pertama bahwa energi gelap mungkin berkembang. Bukti sekarang lebih kuat setelah menganalisis lebih dari dua kali lipat jumlah data, meskipun belum mencapai ambang batas '5 sigma' yang diperlukan oleh yang diperlukan oleh fisikawan untuk mengkonfirmasi penemuan.
Faktanya, perbedaan tidak muncul dari hasil desi saja, yang, secara terpisah, tampak konsisten dengan model standar. Tetapi ketika dikombinasikan dengan percobaan lain yang mengukur radiasi latar belakang microwave kosmik (CMB) dan data supernova, mengembangkan energi gelap menjadi lebih cocok untuk apa yang dilihat oleh para ilmuwan. Kombinasi dataset yang berbeda memprediksi energi gelap yang berkembang dengan kepastian antara 2,8 hingga 4,2 Sigma. Peristiwa 3-sigma memiliki peluang 0,3 persen untuk menjadi kebetulan statistik.
“Saya senang melihat bagaimana hasilnya. Ada lebih banyak pekerjaan yang harus dilakukan, tetapi energi gelap yang efeknya awalnya lebih kuat daripada model standar dan kemudian beralih menjadi lebih lemah sekitar 4 miliar tahun yang lalu, adalah kandidat yang layak untuk menyelesaikan ketegangan yang kita lihat dalam dataset,” kata Percival.
Dustin Lang, seorang ilmuwan riset di Perimeter Institute, adalah bagian dari tim pencitraan untuk Desi, dan karyanya tentang
“Apa yang kami lihat adalah bolak-balik antara teori dan pengamatan,” kata Lang. “Pengamatan ini telah memberi para ahli teori sedikit tendangan untuk menghasilkan model -model baru, atau untuk menemukan masalah dengan cara kami menafsirkan data. Kami berharap itu tidak berubah menjadi kebetulan statistik atau sesuatu yang sistematis, tetapi Desi sangat berhati -hati tentang hal semacam itu, dan memiliki strategi buta yang luas.”
Sekarang bukti pengamatan untuk mengembangkan energi gelap tumbuh, para ilmuwan mulai mengevaluasi apa artinya bagi model kosmologis standar.
Sulit untuk mengatakan bagaimana hal ini akan memengaruhi pemahaman kita tentang kosmologi. Ada sesuatu yang tidak sesuai dengan harapan kita dalam pengukuran tingkat ekspansi ini. Apakah itu fisika atau sistematika baru dalam satu atau lebih dataset masih harus dilihat. Aku cukup bersemangat. Waterloo.
Krolewski memimpin pekerjaan untuk menggabungkan data galaksi Desi dengan lensing CMB – distorsi gravitasi radiasi CMB yang disebabkan oleh distribusi materi di alam semesta. Upaya ini akan mengukur pertumbuhan struktur di alam semesta dan memberikan tes lebih lanjut tentang energi gelap dinamis, dengan hasil yang diharapkan pada tahun 2026.
Hanyu Zhang, seorang peneliti postdoctoral University of Waterloo dan bagian dari tim DESI yang menguji ketahanan hasil menggunakan data sintetis, setuju. “Saya benar -benar bersemangat tentang hasil ini. Pengukuran ini memberikan bukti kuat untuk energi gelap yang dinamis.”
Desi berada di tengah -tengah menjalankan pengamatan utamanya, dengan lebih banyak yang akan datang di tahun -tahun mendatang. Kolaborasi ini kini telah membuat tahun pertama data tersedia bagi siapa saja untuk dijelajahi, memberi para ahli di seluruh dunia kesempatan untuk menyelidiki dataset untuk program penelitian mereka sendiri.
Meskipun masih harus dilihat apa arti hasil terbaru Desi untuk masa depan kosmologi, Percival bersemangat dengan prospek.
“Kami dipandu oleh pisau cukur Occam, dan penjelasan paling sederhana untuk apa yang kita lihat adalah bergeser. Ini terlihat lebih dan lebih seperti yang mungkin kita butuhkan untuk memodifikasi model kosmologi standar kita untuk membuat kumpulan data yang berbeda ini masuk akal bersama – dan berevolusi energi gelap tampaknya menjanjikan.”
Kolaborasi Desi merasa terhormat diizinkan untuk melakukan penelitian ilmiah di I'oligam Du'ag (Kitt Peak), sebuah gunung dengan signifikansi khusus bagi Bangsa Tohono O'odham.
Katie McQuaid
