Новые расчеты показывают, что большая часть Вселенной состоит из темной энергии

Новые измерения Вселенной подтвердили, что темная энергия составляет около 69 процентов от суммы всего сущего.

Остается, что оставшийся 31 процент имеет значение; как обычного типа (это частицы и силы, составляющие все, что мы видим), так и темной материи, загадочного гравитационного полтергейста, ответственного за движения и эффекты, которые в настоящее время невозможно объяснить другим способом.

» Космологи полагают, что только около 20 процентов всей материи состоит из обычной или «барионной» материи, в которую входят звезды, галактики, атомы и жизнь», — объясняет астроном Мохамед Абдулла из Национального исследовательского института астрономии и геофизики в Египте и Чибе. Университет в Японии.

«Около 80 процентов состоит из темной материи, загадочная природа которой еще не известна, но может состоять из каких-то еще неоткрытых субатомных частиц».

Тьма энергия, с другой стороны, представляет собой скорее силу. Мы тоже не знаем, что это такое. Это имя, которое мы даем всему, что движет ускоряющимся расширением Вселенной, и этого много. Повторные измерения показали, что он составляет большую часть плотности материи-энергии Вселенной, в количестве, которое имеет тенденцию колеблться около 70 процентов.

Определить скорость расширения Вселенной пока крайне сложно. , но есть много веских причин, почему ученые хотят это сделать. Сужение плотности материи и энергии Вселенной могло бы помочь ученым выяснить, что такое темная энергия, как она повлияла на расширение Вселенной на сегодняшний день и что может произойти в будущем: расширение Вселенной навсегда или разворот и сжатие до Большого масштаба. Кранч.

Один проверенный и верный способ выяснить, сколько существует темной энергии, основан на скоплениях галактик. Это потому, что они состоят из материи, которая собралась вместе под действием гравитации на протяжении всей жизни Вселенной, около 13,8 миллиардов лет.

Сравнивая количество галактик в скоплении и их массу с данными численного моделирования, ученые могут рассчитать пропорции материи и энергии.

«Потому что современные скопления галактик сформировались из материи, которая схлопнулась в течение миллиардов лет под действием собственной гравитации», – объясняет астроном Джиллиан Уилсон из Калифорнийского университета в Мерседе. , «количество скоплений, наблюдаемых в настоящее время, так называемая «обилие скоплений», очень чувствительно к космологическим условиям и, в частности, к общему количеству материи».

А потому, что большая часть масса обеспечивается темной материей, поэтому трудно измерить массу скопления галактик напрямую. Вместо этого исследователи определили массу скоплений галактик в своей базе данных и тщательно проанализировали их с помощью метода GalWeight, чтобы убедиться, что каждое из них включает только скопления галактик, подсчитав количество галактик в каждом. Поскольку в более массивных скоплениях содержится больше галактик (зависимость, известная как соотношение массы и богатства (MMR), исследователи смогли оценить общую массу каждого из выбранных ими скоплений.

Затем они выполнили численное моделирование, чтобы генерировать скопления галактик с переменными пропорциями темной энергии и материи. Моделирование, которое наиболее близко соответствовало наблюдаемым скоплениям галактик, было получено из Вселенной, состоящей на 31 процент из материи.

Это очень близко (и является улучшением) к предыдущей работе команды, которая привела к получению темной энергии. доля 68,5 процента и материя 31,5 процента. Это также очень хорошо согласуется с другими измерениями плотности материи и энергии Вселенной, что позволяет предположить, что мы очень близки к ее точному определению.

«Нам удалось провести первое измерение плотности материи с помощью MRR, что прекрасно согласуется с данными, полученными командой Планка с использованием метода космического микроволнового фона», — говорит астроном Томоаки Исияма из Университета Тиба.

«Эта работа также демонстрирует, что изобилие кластеров является конкурентоспособным методом для ограничивающие космологические параметры и дополняющие некластерные методы, такие как анизотропия реликтового излучения, барионные акустические колебания, сверхновые типа Ia или гравитационное линзирование».

Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal.