Сенсация в астрофизике: возможно, Вселенная не расширяется бесконечно

Может ли темная энергия изменить направление? Недавнее исследование предлагает неожиданный поворот в космологии, который может объяснить противоречивые данные о расширении Вселенной.

Фото: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Picture_by_Hubble_Space_Telescope_crop.jpg by NASA, ESA, and M. Livio and the Hubble 20th Anniversary Team (STScI)

вселенная

Лямбда-CDM: Стандартная модель Вселенной

На протяжении многих лет ученые использовали модель Лямбда-CDM (ΛCDM), чтобы объяснить, как устроена и развивается Вселенная. В ее основе лежат две ключевые составляющие:

• Лямбда (Λ) — темная энергия, ответственная за ускоряющееся расширение Вселенной.
• Холодная темная материя (CDM) — невидимая форма материи, которая формирует гравитационный "каркас" для галактик.

Эта модель успешно объясняет множество наблюдений, включая реликтовое излучение (CMB), распределение галактик в космосе и скорость расширения Вселенной, измеренную с помощью сверхновых типа Ia. Однако не все данные идеально согласуются с прогнозами модели.

Проблема расширения Вселенной

Некоторые измерения демонстрируют расхождения, указывая на возможные пробелы в нашем понимании темной энергии. Две основные загадки:

• Напряженность Хаббла — расхождение в измерениях скорости расширения Вселенной в раннюю и позднюю эпохи.
• Сигма-8 — несоответствие в данных о плотности структуры Вселенной на больших масштабах.

Обе эти аномалии ставят под сомнение предположение, что темная энергия неизменна во времени.

Темная энергия могла изменить курс

Традиционно считается, что темная энергия остается постоянной. Однако новое исследование предполагает иную картину: возможно, она пережила фазовый переход, изменив направление влияния. Если раньше она замедляла расширение, то теперь ускоряет его. Это радикально меняет представления о космических процессах.

Работа, опубликованная на сервере препринтов arXiv, проверяет эту гипотезу на основе данных:

• Наблюдений телескопа Planck, картографировавшего реликтовое излучение.
• Анализа крупномасштабного распределения галактик (барионные акустические осцилляции).
• Измерений расстояний до сверхновых (каталог Pantheon).
• Карты гравитационного линзирования, фиксирующей влияние темной материи.

Что это значит для будущих исследований

Несмотря на интригующие результаты, предложенная модель остается гипотезой. Авторы признают, что пока она не связана с известными физическими механизмами. Однако если эта идея подтвердится, она может перевернуть наше понимание темной энергии.

Какова судьба Вселенной? Если темная энергия действительно менялась в прошлом, возможно, нас ждут новые космические сюрпризы.

Уточнения

Вселе́нная (от словообразовательной кальки с греч. οικουμένε "обитаемое, освоенное людьми пространство" — "ойкумена" — всеобъемлющего понятия в эпоху представлений о Земле как середине мира) — не имеющее строгого определения понятие в астрономии и философии, под которым чаще всего подразумевается совокупность всей существующей в мире энергии, материи и пространства-времени.