Темная энергия может менять знак: расширение Вселенной однажды сменится сжатием

Новое теоретическое исследование предлагает радикальный пересмотр природы темной энергии. Вместо неизменной космологической постоянной авторы рассматривают сценарий, в котором плотность энергии вакуума меняла знак: в ранней Вселенной она была отрицательной (тормозя расширение), а около 6–7 млрд лет назад переключилась на положительную (ускорение).

Темная энергия может менять знак: расширение Вселенной однажды сменится сжатием

Стандартная космологическая модель (ΛCDM) предполагает, что темная энергия — это неизменная константа, «космологическая постоянная», вшитая в ткань пространства-времени. Она толкает галактики друг от друга, и этому толчку суждено длиться вечно. Новая работа, опубликованная на arXiv, предлагает иной сценарий. А что, если эта константа вовсе не постоянна? Что, если в разные эпохи она имела разные знаки?

Авторы моделируют скалярное поле — нечто вроде «космического термостата», энергия которого определяет скорость расширения. В самом начале, в эпоху инфляции, это поле находилось в состоянии с отрицательной энергией. Гравитация тогда не притягивала, а как бы «отталкивала», но так, что расширение могло замедляться или даже смениться сжатием. Затем, около 6–7 миллиардов лет назад, произошёл фазовый переход: поле перескочило в новый минимум, и энергия вакуума стала положительной — той самой, которая сегодня разгоняет галактики.

Такая модель красиво решает сразу несколько проблем:

  • Во-первых, она объясняет, как Вселенная могла выйти из инфляции и перейти в фазу замедленного расширения, а затем снова разогнаться — всё в рамках единой динамики.
  • Во-вторых, она смягчает «напряжение Хаббла» — расхождение между скоростью расширения, измеренной по ранней Вселенной (реликтовое излучение) и по локальным сверхновым. Динамическая тёмная энергия позволяет согласовать эти цифры без привлечения новой физики.
  • В-третьих, модель допускает, что в будущем знак космологической постоянной может снова смениться на отрицательный. Тогда расширение остановится и начнётся сжатие — Вселенная схлопнется сама в себя, в так называемое Большое сжатие (Big Crunch). Вместо вечного холода и пустоты — финальный огненный коллапс.

Пока это лишь теоретическая конструкция. Авторы признают, что модель чувствительна к тонкой настройке параметров и требует проверки по данным о крупномасштабной структуре (скопления галактик, распределение материи). Но сам подход — рассматривать тёмную энергию не как константу, а как динамическую сущность, способную менять знак, — открывает новые горизонты.

Если хотя бы часть этих идей подтвердится, наше представление о судьбе Вселенной изменится кардинально. Мы не обречены на бесконечное расширение и остывание. Возможно, нас ждёт обратный отсчёт.

Читайте также

Осеннее равноденствие наступит 23 сентября, но день и ночь не будут равны

Осеннее равноденствие наступит 23 сентября, но день и ночь не будут равны

На Марсе хотят добывать ракетное топливо из CO2

На Марсе хотят добывать ракетное топливо из CO2

Астрономы наблюдают «возрожденную» звезду, меняющуюся прямо на глазах

Астрономы наблюдают «возрожденную» звезду, меняющуюся прямо на глазах

На Луне обнаружили крупнейший новый кратер — он образовался всего два года назад

На Луне обнаружили крупнейший новый кратер — он образовался всего два года назад

Пик Орионид и яркий Сатурн: что смотреть в небе в октябре

Пик Орионид и яркий Сатурн: что смотреть в небе в октябре

Астрономы обнаружили самую молодую известную экзопланету Elias 2-24 b — ей меньше миллиона лет

Астрономы обнаружили самую молодую известную экзопланету Elias 2-24 b — ей меньше миллиона лет

Россия запустила к МКС грузовой корабль «Прогресс-96» с тремя тоннами припасов

Россия запустила к МКС грузовой корабль «Прогресс-96» с тремя тоннами припасов

NASA включило основные приборы нового космического телескопа Roman

NASA включило основные приборы нового космического телескопа Roman

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Британский визионер хочет запустить максимально дешевую миссию к Альфа Центавра

Британский визионер хочет запустить максимально дешевую миссию к Альфа Центавра

Gemini во время тестирования взломала системы трех реальных компаний

Gemini во время тестирования взломала системы трех реальных компаний

Квантовая теория не позволяет рациональным наблюдателям «согласиться не соглашаться»

Квантовая теория не позволяет рациональным наблюдателям «согласиться не соглашаться»

Физик допустила возможность передачи информации между параллельными мирами

Физик допустила возможность передачи информации между параллельными мирами

Ученые ТПУ превратили пластиковый мусор в ценные сорбенты

Ученые ТПУ превратили пластиковый мусор в ценные сорбенты