Группа астрономов исследовала характеристики темной энергии - загадочной силы, определяющей скорость расширения Вселенной, - при помощи гравитационной линзы, "сделанной" из галактического скопления. Результаты работы ученых опубликованы в журнале Science, коротко она описана на портале BBC News.
Понятие темной энергии появилось в 1998 году, когда астрономы выяснили, что Вселенная расширяется быстрее, чем должна была бы в соответствии с существующими космологическими теориями. Природа темной энергии неясна, но, как считается, именно она дает около 73 процентов массы и энергии Вселенной (еще 23 процента приходятся на темную материю и только 4 процента - на обычное вещество). На сегодняшний день у ученых нет прямых экспериментальных доказательств существования темной энергии (впрочем, как и темной материи).
Исследователи полагают, что темная энергия, помимо прочего, отвечает за расположение различных объектов во Вселенной и его изменение с течением времени. Этот факт позволяет изучать темную энергию при помощи гравитационных линз, которые иногда называют линзами Эйнштейна. Согласно положениям общей теории относительности (ОТО), массивные объекты искривляют вокруг себя пространство-время, поэтому пути лучей света, проходящих мимо таких объектов, также изменяются. При определенных условиях массивные объекты могут так искажать пути излучения, идущего, например, от далекой галактики, так, что наблюдатель будет видеть эту галактику как бы увеличенной.
Современные представления об устройстве Вселенной предполагают, что степень искажения путей света массивным объектом зависит от его массы, расстояния от источника излучения до наблюдателя и распределения темной энергии. В новой работе в качестве линзы, увеличивающей изображение далеких звезд, авторы использовали галактическое скопление Abell 1689, удаленное от Земли на 2,3 миллиарда световых лет, - ученые исследовали снимки, сделанные телескопом "Хаббл". При помощи телескопов Европейской южной обсерватории (ESO) специалисты смогли определить первые два из названных выше параметров. Соответственно, им удалось прояснить, как распределена темная энергия между исследуемыми звездами и Землей. На основании этих данных ученые, в частности, заключили, что Вселенная может расширяться бесконечно долго.
Недавно другой коллектив астрономов представил новые косвенные доказательства в пользу существования темной энергии. Ученые изучали микроволновое фоновое излучение, оставшееся еще со времени Большого взрыва, и пришли к выводу, что параметры его поляризации указывают на существование во Вселенной как темной энергии, так и темной материи.