Відлуння Великого вибуху довело існування темної матерії

Європейські астрофізики довели із 99,996% імовірністю, що темна енергія існує, зіставивши коливання в реліктовому випромінюванні - Ехе Великого вибуху - із розподілом матерії на карті галактик у Всесвіті, що нас оточує.

"Темна енергія є однією з найбільших наукових загадок нашого часу, і тому це не дивно, що багато дослідників намагаються зрозуміти, існує вона чи ні. Наша нова робота надала нам більше впевненості у тому, що цей екзотичний компонент Всесвіту насправді існує, хоча ми не маємо і найменшого уявлення про те, з чого він складається", - пояснив один з учасників групи вчених Роберт Ніколь із Портсмутського університету (Великобританія).

Ніколь та його колеги під керівництвом Томмазо Джанантоніо (Tommaso Giannantonio) з Обсерваторії Мюнхенського університету (Німеччина) вже кілька десятиліть намагаються знайти доказ існування темної енергії.

Темна енергія є багато в чому загадковою субстанцією космічного простору, однак саме вона, на думку вчених, відповідальна за прискорення розширення меж Всесвіту. Цей вид енергії неможливо виявити безпосередньо за допомогою сучасних астрофізичних приладів, через що вчені намагаються "зловити" її за непрямими ознаками.

Джанантоніо та його колеги припустили, що темну енергію можна виявити за коливаннями в "температурі" реліктового випромінювання, які викликаються її нерівномірним розподілом у різних куточках осяжного Всесвіту.

За словами вчених, мікрохвильове фонове випромінювання Всесвіту, яке представляє собою відгомін Великого Вибуху, неоднорідне за своєю природою. У ньому існують області з різною "температурою" - частотою та іншими параметрами випромінювання.

Такі області можуть виникати внаслідок гравітаційної взаємодії фотонів реліктового випромінювання із великими скупченнями темної енергії в далеких галактиках.

Даний ефект був передбачений ще у 1967 році американськими фізиками Райнером Саксом (Reiner Sachs) та Артуром Вольфом (Arthur Wolfe), ще до відкриття темної енергії. У сучасній інтерпретації ефект Сакса-Вольфа у мікрохвильовому фоновому випромінюванні виникає завдяки розтягуванню простору, яке спричинюється темною енергією.

Астрофізики стверджують, що фотони реліктового випромінювання розганяються, коли вони потрапляють у поле дії гравітації великих галактик та їх скупчень. У випадку, якби темна енергія не існувала, частинки світла втрачали б під час виходу з галактики стільки ж енергії, скільки вони отримали під час входу в неї, чого, однак, не відбувається. За час прольоту фотонів темна енергія розширить простір, внаслідок чого фотон вилетить з галактики із "зайвою" енергією.

Керуючись цією ідеєю, Джанантоніо та його колеги спробували знайти сліди цього ефекту, зіставляючи карту галактик в осяжному космосі із коливаннями в реліктовому випромінюванні.

За словами астрофізиків, флуктуації в Ехе Великого вибуху на 99,96% збігаються з розподілом матерії у віддалених від нас куточках Всесвіту. Іншими словами, авторам статті вдалося довести, що темна енергія існує, із практично  стовідсотковою вірогідністю.

Нагадаємо, що у червні поточного року Європейське космічне агентство оголосило, що закінчило розбиратися з організаційними питаннями місії Euclid і переходить безпосередньо до будівництва космічного апарату. Апарат призначений для вивчення темного Всесвіту.