Ученые приблизились к разгадке судьбы Вселенной

Альберт Эйнштейн был прав: темная энергия реальна и заставляет пространство-время и Вселенную расширяться. Новое исследование предоставляет первое независимое подтверждение существования темной энергии и скорости ее расширения

Альберт Эйнштейн был прав: новое исследование показало, что темная энергия совершенно реальна и заставляет пространство-время и Вселенную расширяться.

Исследование на эту тему было изложено в издании «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society» командой из 26 ученых и предоставляет первое независимое подтверждение существования темной энергии и скорости ее расширения.

«Это показывает, что физик Альберт Эйнштейн был все-таки прав, - говорит Крис Блэйк из  Суинбернского университета в Мельбурне (Австралия). – Темная энергия является космологической постоянной и не подвластна закону гравитации».

Сто лет назад ученые считали, что Вселенная устойчива и неизменна. Эйнштейн придумал космологическую постоянную (константу), чтобы расширить ткань пространства-времени, после того как его собственные уравнения общей теории относительности уже не позволяли космосу оставаться статичным, как того ожидалось в традиционной статической Вселенной.

Вскоре после этого астроном Эдвин Хаббл обнаружил, что Вселенная на самом деле расширяется, причем в соответствии с оригинальной общей теорией относительности Эйнштейна.

Затем Эйнштейн снял описание космологической постоянной из-за ее неспособности предсказать расширяющуюся Вселенную в теории до того, как это можно было доказать путем наблюдения.

В 1998 году астрономы, изучающие отдаленные взрывающиеся звезды (суперновые Типа 1A),  обнаружили, что мало того что Вселенная расширялась, но и темп расширения ускорялся из-за неизвестной силы или - темной энергии. Так космологическая константа Эйнштейна вернулась в науку опять.

«Ускорение было шокирующим открытием, потому что оно дало нам больше узнать о физике мира», - говорит Блэйк. Чтобы проверить выводы о сверхновых, Блэйк и его коллеги в течение четырех лет использовали мощный спектрограф из Австралийской астрономической обсерватории, для того чтобы собрать данные о более чем 240 000 галактиках, возвращающих нас назад на семь миллиардов лет, когда космос был наполовину младше своего нынешнего возраста.

«Оно показало рост в структуре Вселенной, и что развитие галактических кластеров и суперкластеров замедлилось, - говорит Блейк. - Это означает, что самые отдаленные части Вселенной, которые возвращаются в пространстве-времени, обладают обычным веществом и, следовательно, гравитация является доминирующей. Однако сегодня эта антигравитационная темная энергия утвердилась».

Затем ученые изучили расстояния между парами галактик.

«Среднее расстояние между парами галактики составляет приблизительно 500 000 000 световых лет, - говорит Блэйк. - Галактики имеют тенденцию расти на волнах сжатия, называющихся барионными акустическими колебаниями, которые распространяются по Вселенной. Их можно обнаружить в виде ряби в космическом микроволновом фоновом излучении (реликтовом излучении)».

По словам Блэйка, «было установлено, что среднее расстояние между этими парами галактик возникло из-за расширения пространства-времени, а это и есть еще одно подтверждение антигравитации».

Но Блэйк все же признает, что это всё, что они в настоящее время знают о темной энергии.

«Хотя точная физика для объяснения темной энергии до сих пор остается загадкой и проблемой, некоторые подтверждения того, что темная энергия существует, – значительный шаг в понимании происхождения, эволюции и судьбы Вселенной», - приводит его слова discovery.com.

Будущее Вселенной

Существуют весьма экзотические гипотезы о будущем нашей Вселенной. Одна из них предполагает, что темная энергия приведёт к так называемому «расходящемуся» расширению. А это значит, что расширяющая сила действия тёмной энергии станет  безмерно увеличиваться, до тех пор, пока не превзойдёт все остальные силы во Вселенной. По такому сценарию, тёмная энергия со временем разорвёт все гравитационно связанные структуры Вселенной, затем превзойдёт силы электростатических и внутриядерных взаимодействий, разорвёт атомы, ядра и нуклоны и в итоге уничтожит Вселенную в Большом Разрыве.

Но есть и другая гипотеза, со временем тёмная энергия может рассеяться или даже сменить отталкивающее действие на притягивающее. В этом случае гравитация возобладает и приведёт Вселенную к так называемому «Большому Хлопку». Некоторые научные сценарии предполагают «циклическую модель» Вселенной. Решающую роль в установлении конечной судьбы Вселенной должны сыграть точные измерения темпа ускорения.

Но как бы там ни было, темная энергия – это удивительный феномен природы. И самое простое объяснение ее сводится к тому, что тёмная энергия — это просто «стоимость существования пространства»: то есть, любой объём пространства имеет некую фундаментальную, неотъемлемо присущую ему энергию. Иногда её ещё называют энергией вакуума, поскольку она является энергетической плотностью чистого вакуума.