Hat év után nyilvánosságra hozta végső kozmológiai eredményeit a nemzetközi Dark Energy Survey (DES) együttműködés, amely a sötét energia és a sötét anyag természetének vizsgálatára jött létre.

A HUN-REN CSFK Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézet kutatójának, Kovács Andrásnak a hozzájárulásával készült friss elemzés a hat év alatt (2013 és 2019 között) gyűjtött megfigyelési adathalmazt használja fel. Ez az egyik legátfogóbb és legpontosabb képet adja az univerzum nagyléptékű szerkezetéről és tágulási történetéről a jelenkori kozmológiai kísérletek között. A modern kozmológia egyik legnagyobb kérdése, hogy mi alkotja az univerzum meghatározó részét. A galaxisok mozgása és a kozmikus tágulás megfigyelései arra utalnak, hogy az anyag túlnyomó része láthatatlan sötét anyagból áll (kb. 25%), míg a tágulás gyorsulását egy ismeretlen eredetű összetevő, a sötét energia (kb. 70%) hajtja. Ezek együtt határozzák meg a kozmikus tágulás alakulását, és végső soron az univerzum jövőjét is, milliárd éves időskálákon.

A Dark Energy Survey megfigyeléseit a chilei Andokban végezték 2013 és 2019 között, a Cerro Tololo Obszervatóriumban található 4 méteres Blanco-távcsövön, az amerikai Fermilab által fejlesztett 570 megapixeles DECam kamerával. Az égbolt közel nyolcadát lefedő felmérés célja az volt, hogy feltérképezze, miként változott az anyag eloszlása az univerzumban az elmúlt néhány milliárd év során, és hogyan befolyásolja ezt a sötét energia. Pontosabb eredmények reményében most a DES kutatói első alkalommal kombinálták egyetlen kísérleten belül négy független kozmológiai méréstípus eredményeit. Ezek a gyenge gravitációs lencsehatás, a galaxisok térbeli eloszlása, a Ia típusú szupernóvák és a barionikus akusztikus oszcillációk információi.

Az elemzés több mint 600 millió távoli galaxis megfigyelésén alapul.

A korábbi DES eredményekhez képest több mint kétszeres pontosságú korlátokat ad az univerzum alapvető paramétereire. A végső értékelés során a kutatók két kozmológiai modellt vizsgáltak részletesen. A standard ΛCDM modellt, amelyben a sötét energia sűrűsége állandó, valamint egy kiterjesztett wCDM modellt, ahol a sötét energia időben változhat. Az eredmények összhangban vannak a standard modellel. Ugyanakkor megerősítik azokat az apró eltéréseket, amelyek új fizikai folyamatokra vagy finomabb elméleti leírásokra utalhatnak.

A kutatásban Magyarországról egyedüliként Kovács András, az MTA Lendület csoportvezetője vett részt a HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpontból. 2014 óta végzett munkája a galaxisok nagyléptékű eloszlásának, a kozmikus háló szerkezetének és az alacsony sűrűségű régiók – kozmikus voidok – statisztikai vizsgálatához kapcsolódott. Ez utóbbiak különösen érzékenyek az univerzum gyorsuló tágulására és az anyag fejlődésére.

Kovács András azt is elmondta, hogy a DES adatelemzési folyamata során kidolgozott módszerek és statisztikai eszközök adják a Lendület kutatócsoportunk jelenlegi munkáinak alapját. Ezekre építve vizsgálják ma a kozmikus hálót. Illetve ezek jelentik az átmenetet a DES és olyan újabb generációs kísérletek között. Úgymint az Euclid, a DESI és a Rubin-LSST.