Темна енергія змінює свої властивості в міру розширення Всесвіту: натяк на нову фізику

З кінця 90-х років минулого століття вчені знають, що Всесвіт розширюється зі щораз більшою швидкістю завдяки загадковій силі, відомій як темна енергія. У найкращій на цей момент космологічній моделі темна енергія має постійну щільність, тобто це значення в кожній точці простору і часу завжди однакове. Але нові дані дають змогу припустити, що цю ідею можна оскаржити, пише IFLScience.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Темна енергія

Астрономи вже майже 100 років знають, що Всесвіт розширюється. Спочатку вважалося, що цей процес сповільнюватиметься через вплив гравітації. Але наприкінці 90-х років минулого століття вчені з'ясували, що Всесвіт не тільки розширюється, а й робить це зі щораз більшою швидкістю. Учені вирішили, що за цим стоїть загадкова сила, яка називається темною енергією. Тобто це фактично форма антигравітації, яка розсовує далекі галактики і робить порожній простір ще більш порожнім.

Хоча вчені впевнені в існуванні темної енергії, вона дуже слабка і визначити її властивості дуже складно. Але тепер міжнародна група вчених представила результати вимірювання кількості темної енергії, що існувала за останні 9 млрд років. Вчені використовували дані спостережень за 1500 вибухами наднових типу Ia, чия яскравість завжди однакова. Це дає змогу астрономам вимірювати відстань до галактик, у яких відбуваються вибухи.

Ученим давно відомо, що темна енергія нині становить приблизно 2/3 енергії Всесвіту. Згідно з прийнятою моделлю Всесвіту, щільність темної енергії є постійною. У міру збільшення обсягу Всесвіту збільшується частка Всесвіту, що складається з темної енергії.

Щільність темної енергії

Попередні вимірювання припускають, що густина темної енергії постійна, але ці вимірювання мали деяку невизначеність, що призвело до невизначеності в розумінні еволюції Всесвіту. Якщо густина темної енергії у Всесвіті постійна, то цей параметр, що позначається буквою w, має дорівнювати -1. Коли автори нового дослідження використовували свої дані для вимірювання параметра, вони знайшли значення w = -0,8. Якщо це так, то це означає, що в міру розширення Всесвіту темна енергія змінює свою щільність.

Екзотична нова фізика

Ор Граур з Портсмутського університету, Велика Британія, каже, що на перший погляд значення параметра не сильно відрізняється і перебуває в межах похибки. Тобто не можна виключати того, що наявна космологічна модель Всесвіту правильна. Але якщо майбутні вимірювання густини темної енергії будуть сильніше узгоджуватися з отриманим значенням, а не з w = -1, то це вказуватиме на можливість існування нової екзотичної фізики.

Стандартна модель космології вже зіткнулася з труднощами, пов'язаними з невідповідністю різних вимірів швидкості розширення Всесвіту, що називають проблемою Габбла. Два різні виміри швидкості розширення показують різні значення, а це суперечить космологічній моделі. Тому виявлення іншого значення густини темної енергії може також вказувати на те, що Всесвіт не такий, як припускає модель.

Автори дослідження кажуть, що всі дані досі узгоджувалися з тим, що темна енергія має постійну щільність, але нові результати показують, що ця щільність може змінюватися в міру розширення Всесвіту. Якщо з'ясувати, чи є цей параметр постійним чи ні, то це дасть можливість краще зрозуміти природу темної енергії.

Щільність темної енергії є одним із найважливіших параметрів з погляду прогнозування майбутньої еволюції Всесвіту: чи буде розширення продовжувати прискорюватися, як раніше, чи прискорення сповільниться.

Як уже писав Фокус, вчені з'ясували, чому Венера обертається не так, як інші планети. Венера обертається навколо своєї осі в протилежному напрямку, як порівняти з іншими планетами Сонячної системи.