Самой большой загадкой в Стандартной космологической модели остается темная энергия — загадочное вещество, которое, предположительно, является двигателем ускоренного расширения Вселенной и составляет от 65 до 70 процентов всего объема Вселенной. Темная энергия лежит в основе концепции "космологической постоянной", впервые предложенной Альбертом Эйнштейном в его "Общей теории относительности", чтобы отвергнуть идею о статичной Вселенной, не расширяющейся или сжимающейся.
В 1990-х годах исследователи обнаружили, что не только Вселенная расширяется, но и этот процесс ускоряется, что вернуло "космологическую постоянную" Эйнштейна (которую он назвал лямбда, или Λ) в центр внимания. Подключив этот параметр к уравнениям, используемым для объяснения расширения Вселенной после Большого взрыва (известных как уравнения Фридмана), ученые пришли к современной концепции "космологической постоянной". Однако существуют проблемы: темная энергия никогда не была непосредственно наблюдаема (отсюда и ее "темное" прозвище), а "космологическая постоянная" неудовлетворительно объясняет наблюдаемые явления.
Поскольку наука не терпит пустоты в понимании, астрофизики исследуют альтернативные теории, которые могли бы объяснить происходящее в Вселенной. В одной из таких теорий, опубликованной в Журнале космологии и физики астрочастиц в декабре 2023 года, астрофизики из Копенгагенского университета и Токийского технологического института, Ян Амбьерн и Ёсиюки Ватабики, исследуют новую концепцию, не требующую существования темной энергии для объяснения ускоренного расширения Вселенной, и отвергающую необходимость "космологической постоянной".
Согласно новой статье, Вселенная фактически поглощает "дочерние Вселенные" по мере своего расширения.
Основной вывод нашей работы заключается в том, что ускоренное расширение нашей Вселенной, вызванное таинственной темной энергией, может иметь простое интуитивное объяснение: слияние с так называемыми дочерними Вселенными, и эта модель может лучше соответствовать данным, чем стандартная космологическая модель.
Идея кажется простой: по мере расширения нашей Вселенной, она поглощает другие Вселенные, что "ускоряет" ее границы. С точки зрения наших телескопов это может выглядеть как ускорение расширения Вселенной. Исследователи утверждают, что при расчетах "дочерних Вселенных" их модель более точно соответствует реальным наблюдениям, чем стандартная космологическая модель.
В статье также предпринята попытка ответить на другую загадку ранней Вселенной, известную как "космологическая инфляция", при которой Вселенная быстро расширялась по неизвестной причине. Современная теория предполагает, что это расширение было вызвано гипотетическим полем, называемым "полем инфлатона", но новая статья предлагает другой механизм.
Тот факт, что Вселенная расширилась… за очень короткое время, позволяет предположить, что это расширение было вызвано столкновением с более крупной Вселенной, т.е. что на самом деле наша Вселенная была поглощена другой "родительской" Вселенной. Трудно сказать, может ли такой сценарий решить проблемы, которые должна была решить инфляция, но одним из интересных аспектов такого сценария является отсутствие необходимости в инфляционном поле.
Это далеко не единственная теория, которая избегает использования космологической постоянной. В другой статье, опубликованной в июле 2023 года, утверждалось, что расширение Вселенной может быть всего лишь миражом, вызванным эволюцией электронов и протонов на чрезвычайно длительных временных масштабах.
На данный момент ни одна из альтернативных теорий не отвергла темную энергию и космологическую постоянную как лучшее объяснение ускоренного расширения Вселенной. Однако всегда важно сохранять осторожность и открытость, особенно в передовой науке, такой как космология. Интересные и полезные идеи могут возникнуть из самых неожиданных мест. Никогда не говори "никогда".
