Modello cosmologico ed energia oscura. λ è davvero una costante?

In base all’analisi dei dati raccolti da DESI - Dark Energy Spectroscopic Instrument - la costante lambda del modello cosmologico standard potrebbe non essere una costante e, anzi, indebolirsi con il passare del tempo.

L’articolo di Media INAF.

La misteriosissima energia oscura non è solo oscura ma cambia pure nel corso del tempo. Detto altrimenti, la costante cosmologica – altra espressione che gli astronomi usano per riferirsi all’agente sconosciuto responsabile dell’espansione accelerata dell’universo, l’ineffabile lambda del modello cosmologico standard – non è costante. […]

Proprio oggi è uscita una corposa collezione di articoli scientifici che riporta i risultati ottenuti dal team di Desi, analizzando i dati dei primi tre anni di osservazioni, fra i quali le migliori misure a oggi disponibili di circa 15 milioni di galassie e quasar. E le conclusioni, ottenute combinando misure relative alle supernove e misure relative alle cosiddette oscillazioni acustiche dei barioni (Bao, dall’inglese baryon acoustic oscillations), confermano in modo indipendente le anomalie già riscontrate nei dati dell’anno scorso l’energia oscura sembra evolvere: il suo impatto – si legge nel comunicato stampa del NoirLab – sembra farsi più debole man mano che passa il tempo.

Il comunicato stampa:

Taken alone, DESI’s data are consistent with our standard model of the Universe: Lambda CDM, where CDM is cold dark matter and lambda represents the simplest case of dark energy, where it acts as a cosmological constant. However, when paired with other measurements, there are mounting indications that the impact of dark energy may be weakening over time and that other models may be a better fit.

Those other measurements include the light leftover from the dawn of the Universe (the cosmic microwave background or CMB), distance measurements of exploding stars (supernovae), and observations of how light from distant galaxies is warped by the gravitational influence of dark matter (weak lensing).

Articolo divulgativo:

So far, the preference for an evolving dark energy has not risen to “5 sigma,” the gold standard in physics that represents the threshold for a discovery. However, different combinations of DESI data with the CMB, weak lensing, and supernovae datasets range from 2.8 to 4.2 sigma. (A 3-sigma event has a 0.3% chance of being a statistical fluke, but many 3-sigma events in physics have faded away with more data.) The analysis used a technique to hide the results from the scientists until the end, mitigating any unconscious bias about the data.

Un secondo articolo divulgativo di Scientific American:

:newspaper: Shocking Dark Energy Findings Challenge the Standard Model of the Universe

Although the evidence still falls short of physicists’ benchmark for a “discovery,” experts say the new result leaves the standard model in dire straits. Making sense of an evolving dark energy would almost certainly involve amending the foundations of physics in order to unlock the true history and fate of our universe.

“It’s like hitting a vein of gold,” says Adam Riess, who shared the 2011 Nobel Prize in Physics for the discovery of dark energy and was not involved in the new work. Assuming the result holds up, “it says this investment that we’ve all been making that there was still more to learn is going to pay off.”

Un articolo più tecnico sui risultati:

… da cui riporto un disegno che rende il discorso un po’ più chiaro. :sweat_smile:


An annotation of the above key figure for general audiences. The Universe grows, so the total density of matter goes down. But dark energy is different! This plot describes the “behavior” of dark energy – how its density changes as space expands. Credit: Claire Lamman

La pagina con i paper:

:scroll: DESI Key Publications

Un video (che per il sottoscritto al momento si è rivelato troppo ostico) di Cosmology Talks che ha intervistato alcuni ricercatori

Cristhian Garcia Quintero and Paul Martini tell us about the baryon acoustic oscillation measurements in data release two (DR2) of the Dark Energy Spectroscopic Instrument (three years of data). As with the first data release they are seeing evidence for evolving dark energy. They now see it when combining with just CMB, or with “just” Dark Energy Survey supernovae and clustering data.

Sul canale YouTube ufficiale di DESI - @DESISurvey - sono pubblicati una serie di video.

The Dark Energy Spectroscopic Instrument has made the largest 3D map of the universe to date. Fly through millions of galaxies mapped using coordinate data from DESI. Credit: DESI collaboration and Fiske Planetarium, CU Boulder

I thread con l’annuncio e altre info:

Un thread con una versione tl;dr scritta da uno dei ricercatori:

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