Ko podatki kažejo pot k razkritju temne energije

5 hours ago 12

ARTICLE AD

Od modela neodvisna rekonstrukcija zgodovine vesolja onkraj standardnega kozmološkega modela

Emilio Bellini, podoktorski raziskovalec SMASH z Univerze v Novi Gorici, Centra za astrofiziko in kozmologijo, je objavil raziskovalno delo, ki ga je revija Physical Review D označila kot “predlog urednika” (“Editors pick”). Delo osvetljuje eno od dolgotrajnih skrivnosti našega vesolja, naravo temne energije.

Prerez 3D zemljevida galaksij iz prvih mesecev delovanja spektroskopskega instrumenta za temno energijo (Dark Energy Spectroscopic Instrument – DESI). Zemlja je v središču, najbolj oddaljene galaksije na sliki se nahajajo na razdalji 10 milijard svetlobnih let. Vsaka točka predstavlja eno galaksijo, barvna shema pa je bila ustvarjena za poenostavitev vizualizacije. Ta različica zemljevida DESI prikazuje podmnožico 400.000 od 35 milijonov galaksij, ki bodo na končnem zemljevidu. Kredit: D. Schle-gel/Berkeley Lab z uporabo podatkov iz DESI, zahvala: M. Zamani (NOIRLab NSF)

Eden ključnih izzivov v sodobni kozmologiji je vprašanje, ali se temna energija spreminja s časom. Temna energija je skrivnostna sestavina našega vesolja, ki predstavlja okrog 70% njegove energije in povzroča pospešeno širjenje vesolja. V splošno sprejetem modelu je opisana kot kozmološka konstanta in se s časom ne spreminja. Vendar podatki nedavne raziskave DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument – DESI, spektroskopski instrument za temno energijo) na observatoriju Kitt Peak v Arizoni, kažejo, da se s časom spreminja, kar ni v skladu s preprostim modelom kozmološke konstante. V nedavnem članku, ki je pritegnil pozornost znanstvene skupnosti in je bil izbran kot „predlog urednika“ v reviji Physical Review D, je skupina raziskovalcev, med katerimi je tudi Emilio Bellini, podoktorski raziskovalec v okviru evropskega projekta SMASH na Univerzi v Novi Gorici, ponovno analizirala javno dostopne podatke DESI na način, ki je neodvisen od modela, in tako pustila podatkom, da govorijo sami zase. Metode rekonstrukcije, neodvisne od modela, ponujajo način, kako omogočiti opazovalnim podatkom, da neposredno kažejo pot proučevanja spreminjanja gostote temne energije, ne da bi jim vsiljevali nek kozmološki model. Ta pristop odpira pot za proučevanje narave temne energije z minimalnimi teoretičnimi predpostavkami. Tak agnostični, od modela neodvisen pristop je odkril znatno odstopanje od modela kozmološke konstante in na bolj robusten način potrdil odstopanja, ki so bila prej ugotovljena s pristopi odvisnimi od standardnega modela. Ugotovitve kažejo na zapleten razvoj gostote temne energije skozi kozmično zgodovino, pri čemer se njena gostota s širjenjem vesolja povečuje. Če bodo tudi prihodnji podatki potrdili ta trend, bo to slabo za model s kozmološko konstanto, pa tudi druge preproste modele brez eksotičnih gravitacijskih interakcij. Takrat bo morda potrebna revizija veljavnosti Einsteinove splošne teorije relativnosti na kozmoloških skalah.

Dr. Emilio Bellini je podoktorski raziskovalec v Centru za astrofiziko in kozmologijo na Univerzi v Novi Gorici. V okviru evropskega COFUND projekta SMASH raziskuje lastnosti temne snovi in temne energije, pri čemer uporablja metode umetne inteligence.

SMASH:

SMASH je multidisciplinarni program, ki ga financira Evropska komisija iz programa Obzorje Evropa, akcija Marie Skłodowska-Curie COFUND, in povezuje raziskovalce iz petih odličnih raziskovalnih ustanov v Sloveniji, 25 pridruženih partnerjev, slovenska podjetja in raziskovalne ustanove po vsem svetu.

Cilj mreže SMASH so raziskave, pri katerih uporaba metod umetne inteligence in strojnega učenja ustvarja nove pristope v sodobni znanosti, s posebnim poudarkom na podatkovni znanosti, znanosti o okolju, personalizirani medicini, temeljni fiziki (fizika delcev, astrofizika, kozmologija) in jezikoslovju.

Povezave:
https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/dj3k-84v4
SMASH: https://smash.ung.si/

Spletno uredništvo,

Vir: www.ung.si

Read Entire Article