Недавние исследования, проведённые с помощью телескопов Dark Energy Survey (DES) и Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), заставили учёных пересмотреть прогнозы относительно будущего Вселенной. Анализ данных, полученных в ходе масштабных обзоров галактик, намекает на возможное изменение тёмной энергии — силы, ускоряющей расширение Вселенной. Если наблюдения подтвердятся, то это станет переворотом в космологии, поскольку опровергнет упрощённую модель тёмной энергии с космологической постоянной.
В июне этого появилась новая работа, предлагающая альтернативную модель. В этой модели тёмная энергия состоит из двух компонентов. Первый — это аксионы, гипотетические сверхлёгкие частицы, крайне слабо взаимодействующие с материей. Эти частицы, по предположению авторов, заполняют всю Вселенную, а их средняя энергия является движущей силой текущего периода ускоренного расширения. Второй компонент — это всё та же космологическая постоянная из общей теории относительности Эйнштейна, но с меньшим значением, чем предполагалось ранее.
Учёные пересмотрели прогноз «смерти» Вселенной: согласное ему, прошло уже около 40% до начала сжатия
Иллюстрация: DESI Collaboration / KPNO / NOIRLab / NSF / AURA / P. Horalek /R. Proctor
Авторы обнаружили, что наилучшее соответствие наблюдениям достигается при взаимодействии аксионов и отрицательной космологической постоянной. Это означает, что мы сейчас находимся во временном периоде ускоренного расширения, в основном обусловленного аксионным полем. Однако со временем аксионы будут рассеиваться, теряя свою эффективность, и отрицательная космологическая постоянная возьмёт верх.
Отрицательная космологическая постоянная, в отличие от положительной, будет замедлять расширение Вселенной. Это приведёт к тому, что расширение остановится и начнётся обратный процесс — коллапс, или так называемый «Большой хруст». Этот процесс станет зеркальным отражением Большого взрыва: галактики сольются, Вселенная станет меньше, горячее и плотнее, в конечном итоге завершив своё существование в новой сингулярности.
Согласно этой модели, начало конца Вселенной ожидается примерно через 10 миллиардов лет, сам коллапс продлится ещё 10 миллиардов лет, и Вселенная достигнет сингулярности через 33 миллиарда лет после Большого взрыва.
Важно, что эта модель является гипотетической. Результаты DES и DESI – это предварительные данные, которые могут быть пересмотрены после более тщательного анализа. Даже если будет подтверждено, что космологическая постоянная неполна, это не обязательно делает новую модель верной. Необходимы дальнейшие исследования для подтверждения или опровержения этой необычной, но пока что спекулятивной, теории, достойной научных дебатов.