Французькі астрофізики знайшли можливість провести геометричний тест на розширення Всесвіту, розроблений більше тридцяти років тому.

Те, що Всесвіт розширюється з прискоренням, було встановлено в 1998 році, коли видалені наднові типу Ia, використовувані для визначення відстаней, показали яскравість, поступалися розрахункової. Відповідальною за прискорення оголосили темну енергію, яка повинна давати приблизно 72% загальної щільності енергії Всесвіту. Надалі результати цих дослідів були підтверджені спостереженнями космічного мікрохвильового фонового випромінювання та гравітаційного лінзування.

Ще один спосіб перевірки викладок теоретиків в 1979 році запропонували Чарльз Елкок (Charles Alcock), який очолює Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики, і нині покійний польський астроном Богдан Пачінскій (Bohdan Paczynski). Для виконання тестування необхідно вибрати якесь симетричний розподіл віддалених об'єктів, яке буде служити «стандартної сферою», і досвідченим шляхом оцінити розташування цих об'єктів. Оскільки безпосередньо вимірювати відстані в космології неможливо, вчені користуються червоним зміщенням, а конвертувати його значення в одиниці довжини допомагають моделі. Помилкові параметри останніх повинні, очевидно, спотворювати вигляд спостережуваного симетричного розподілу, а це дозволяє налаштувати моделі так, щоб вони відповідали реальності.

Тест Елкока – Пачінского досить простий, але спроби його застосування на практиці, в яких «стандартними сферами» ставали, наприклад, скупчення галактик, терпіли фіаско. Справа в тому, що відокремити власні переміщення віддалених об'єктів від ефектів, пов'язаних з розширенням Всесвіту, надзвичайно складно.

Французькі дослідники вирішили цю проблему, розглянувши оригінальну варіацію тесту, засновану на спостереженні пар галактик. Логіка підказує, що ніякої виділеної просторової орієнтації такі подвійні системи мати не повинні: у досить великому масиві даних будуть потрапляти системи, площини орбіти яких ми спостерігаємо під різними кутами. Якщо визначена в експерименті розподіл все-таки виявиться нерівномірним, модельні параметри доведеться коригувати.

На щастя, результати нової роботи повністю відповідають стандартній космологічної моделі ΛCDM. Параметр рівняння стану темної енергії Wх тут приймається рівним мінус одиниці, а автори встановили, що нерівність -1,12 <Wх <-0,85 виконується на рівні довірчої ймовірності в 68,3%.

Інформація для дослідження була витягнута з каталогів Sloan Digital Sky Survey і DEEP2. У першому вчені виділили 721 пару галактик, розташованих на відносно невеликій відстані від нас, а в другому – 509 Віддаленийх пар. Згадане вище нерівність було отримано при об'єднанні результатів обчислень з даними за акустичними баріонним осциляція.

Майбутні телескопи – Euclid і WFIRST – повинні помітно збільшити число відомих подвійних галактичних систем. Це дозволить підвищити точність розрахунків і наблизитися до інших методиками; всього три місяці тому ми повідомляли про обчислення Wх по гравітаційного лінзування, і тоді мова йшла про нерівність -1,12 <Wх <-0,82 і рівні довірчої ймовірності в 99%.

За матеріалами: Physicsworld.Com