Qaranlıq enerji zamanla dəyişə bilərmi? Superkompüter simulyasiyaları ΛCDM fərziyyəsinə meydan oxuyur

Chiba Universiteti tərəfindən
Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir
Redaktorların qeydləriQaranlıq enerji Kainatın genişlənməsindən məsuldur, lakin onun əsl mahiyyəti hələ də çox müzakirə mövzusudur. Ən son astronomik məlumatlara əsaslanan kompüter simulyasiyaları alimlərə qaranlıq enerji parametrinin müxtəlif dəyərlərinin və davranışlarının təsirlərini anlamağa imkan verir. Bu şəkil, standart kosmoloji modelə əsaslanan ən böyük hesablama simulyasiyalarından biri olan Uchuu tərəfindən aşkar edilən qaranlıq maddə strukturlarının zaman təkamülünü göstərir. Təkamül yuxarı sol paneldən saat əqrəbi istiqamətində göstərilir. Kredit: Drs Tomoaki Ishiyama və Hirotaka Nakayama, 4D2U Layihəsi, NAOJ Mənbə Linki: https://www.youtube.com/watch?v=R7nV6JEMGAo
20-ci əsrin əvvəllərindən bəri elm adamları kainatın sürətlə genişləndiyinə dair inandırıcı sübutlar topladılar. Bu sürətlənmə qaranlıq enerji kimi tanınan şeylə əlaqələndirilir – kosmos-zamanın əsas xüsusiyyəti, qalaktikalara itələyici təsir göstərir.
Onilliklər ərzində Lambda Soyuq Qaranlıq Materiya (ΛCDM) kimi tanınan aparıcı kosmoloji model qaranlıq enerjinin sabit bir varlıq olduğunu və kosmik zaman ərzində dəyişməz olduğunu fərz etdi. Bu sadə fərziyyə müasir kosmologiyanın təməl daşı kimi xidmət etsə də, əsas sualı cavabsız qoyub: əgər qaranlıq enerji sabit deyilsə, kainatın zamanla dəyişən xüsusiyyətidirsə necə?
Son müşahidələr yuxarıda qeyd olunan fərziyyənin doğru olmaya biləcəyinə dair ilk göstərişlərdən bəzilərini verdi. Uzaq qalaktikaların astronomik tədqiqatlarının aparılması üçün mürəkkəb təcrübə olan Qaranlıq Enerji Spektroskopik Aləti (DESI) dinamik qaranlıq enerji (DDE) komponentinə üstünlük verdiyini göstərən məlumatlar əldə etdi.
Bu tapıntı standart ΛCDM modelindən əhəmiyyətli bir sapmanı təmsil edir. Bu kəşf kainatın daha zəngin və mürəkkəb tarixini nəzərdə tutsa da, o, həm də mühüm bilik boşluğunu vurğulayır: zamanla dəyişən qaranlıq enerji komponentinin kainatdakı irimiqyaslı strukturların böyüməsi və təkamülünə necə təsir göstərə biləcəyinə dair anlayışımız çox məhdud olaraq qalır.
Bu fonda Yaponiyanın Çiba Universitetinin Rəqəmsal Transformasiyanın Təkmilləşdirilməsi Şurasından dosent Tomoaki İşiyamanın rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupu bu günə qədər ən böyük və əhatəli kosmoloji simulyasiyalardan birini həyata keçirib. Tədqiqat İspaniyanın Astrofísica de Andalucía İnstitutundan Fransisko Prada və ABŞ-ın Nyu Meksiko Dövlət Universitetindən Anatoli A. Klypin tərəfindən birgə müəlliflik edilib və 4 avqust 2025-ci ildə Physical Review D jurnalında dərc edilib. data.
https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1759481517&rafmt=1&armr=3&plas=164x742_l%7C164x742_r&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-10-dark-energy-supercomputer-simulations-cdm.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&aieuf=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQwLjAuNzMzOS4xMjgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxNDAuMC43MzM5LjEyOCJdLFsiTm90PUE_QnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjE0MC4wLjczMzkuMTI4Il1dLDBd&abgtt=6&dt=1759481513131&bpp=1&bdt=50&idt=96&shv=r20251001&mjsv=m202509240101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1759481237%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1759481237%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1759481237%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0%2C336x280&nras=1&correlator=6772411802164&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2169&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31094918%2C95370628%2C95372358%2C95372195%2C42533293&oid=2&pvsid=1914631568481364&tmod=1102675490&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=4567
Yaponiyanın ən qabaqcıl superkompüteri Fuqakudan istifadə edərək komanda, hər biri əvvəlki bu tip tədqiqatlardan səkkiz dəfə böyük olan üç fərqli, yüksək ayırdetmə qabiliyyətinə malik N-bədən simulyasiyası həyata keçirdi. Bir simulyasiya standart Planck-2018 ΛCDM kainatını modelləşdirdi, digər ikisi isə DDE elementini birləşdirdi.
DDE modelini sabit kosmoloji parametrləri ilə standart ΛCDM modeli ilə müqayisə edərək, onlar zamanla dəyişən qaranlıq enerji komponentinin özünün təsirini təcrid edə bildilər. Sonra onlar DDE-nin yenilənmiş kosmoloji modelə tam təsirini görməyə imkan verən DESI Year-1 müşahidələrindən əldə edilən ən uyğun DDE parametrlərini özündə birləşdirən üçüncü modeli simulyasiya etdilər.
Nəticələr göstərir ki, yalnız DDE komponentinin təsiri təəccüblü dərəcədə təvazökardır. Bununla belə, onlar DESI məlumatlarına əsaslanan son DDE modelində kosmoloji parametrləri tənzimlədikdə (yəni 10% daha yüksək maddə sıxlığı) kainatın strukturuna təsirlər daha qabarıq şəkildə özünü göstərdi. Bunun səbəbi daha yüksək maddə sıxlığının daha güclü cazibə qüvvələrinin yaranması ilə əlaqədardır ki, bu da qalaktikaların və qalaktika qruplarının yerləşdiyi kosmik “iskele” olan kütləvi qalaktika qruplarının daha erkən və daha səmərəli formalaşmasına gətirib çıxarır. DESI-dən əldə edilən DDE modeli kainatın erkən dövrlərində qalaktikaların 70%-ə qədər daha kütləvi çoxluqlarını proqnozlaşdırdı.
Tədqiqat qrupu həmçinin qədim səs dalğalarının buraxdığı kosmoloji iz olan barion akustik salınımları (BAO) təhlil etdi və indi DESI kimi qalaktika tədqiqatları ilə kosmik məsafələri ölçmək üçün kosmik hökmdar kimi istifadə olunur. Onların simulyasiyaları göstərdi ki, DESI-dən alınan DDE modelində BAO zirvəsi 3,71% daha kiçik miqyaslara doğru dəyişdi. Simulyasiyadan əldə edilən bu nəticə faktiki DESI müşahidələrinə uyğun gəlir, beləliklə, modeli təsdiq edir və onun proqnozlaşdırıcı gücünü təsdiqləyir.
Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .
Bundan əlavə, tədqiqatçılar qalaktikaların bütün kainatda necə paylandığını və çoxluq təşkil etdiyini araşdırdılar. Tam DESI-dən alınan DDE modeli digər modellərlə müqayisədə çoxluqda əhəmiyyətli və ölçülə bilən fərqlər nümayiş etdirdi. Daha konkret desək, daha yüksək maddə sıxlığı xüsusilə kiçik miqyaslarda daha güclü qruplaşma siqnalına səbəb oldu. Tədqiqatçılar qruplaşma nümunələrini diqqətlə öyrənərək DDE modelinin proqnozlarının DESI-nin müşahidə məlumatlarına uyğun olduğunu təsdiqlədilər.
Birlikdə götürdükdə, tədqiqatın nəticələri DDE-nin təsirlərinin dərəcəsi ilə bağlı əsas anlayışları təmin edir. “Bizim böyük simulyasiyalarımız göstərir ki, kosmoloji parametrlərdəki dəyişikliklər, xüsusən də kainatdakı maddə sıxlığı strukturun formalaşmasına tək DDE komponentindən daha çox təsir edir” deyə Dr. İşiyama izah edir.
Qarşıdan gələn sorğuların daha da dəqiq ölçmələri təmin edəcəyi gözlənildiyi üçün bu tədqiqat kainatımızın təkamülünü anlamaq üçün kritik olacaq. “Yaxın gələcəkdə Subaru Prime Focus Spectrograph və DESI-dən genişmiqyaslı qalaktika tədqiqatlarının kosmoloji parametrlərin ölçülmələrini əhəmiyyətli dərəcədə təkmilləşdirməsi gözlənilir. Bu tədqiqat bu cür gələcək məlumatları şərh etmək üçün nəzəri əsas verir”, – deyə doktor İşiyama yekunlaşdırır.
Daha çox məlumat: Tomoaki Ishiyama və digərləri, Zamanla dəyişən qaranlıq enerji ilə kosmoloji modellərdə klasterləşmənin təkamülü, Fiziki İcmal D (2025). DOI: 10.1103/4k5f-gyrx
Jurnal məlumatı: Physical Review D
Çiba Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir