Ще свърши ли Вселената с гръм и трясък? Двама теоретични физици предложиха вариант при който може би Вселената никога няма да свърши. В изследване, което се опитва да дефинира природата на тъмната енергия – мистериозен феномен, за който се смята, че кара вселената да се разширява все по-бързо и по-бързо – физиците откриват, че космическото разширение не винаги е даденост.
Те по-скоро пишат, че тъмната енергия може периодично да се „включва и изключва“, понякога разраствайки космоса, понякога свивайки го, докато не се създадат подходящи условия за настъпване на нов Голям взрив – и за раждане на нова вселена. Нашата вселена в момента преживява фаза на безконтролно разширяване: Космосът става все по-голям с всеки изминал момент. Космолозите не разбират причината за това ускорение, което наричат тъмна енергия. Ако това ускорение продължи, тогава нашата вселена в крайна сметка ще се разшири в забрава, като цялата материя и радиация ще бъдат разкъсани.
Това няма да е първият период на бърз растеж. В най-ранните моменти от Големия взрив енергиите и плътностите са били толкова екстремни, че съществуващата физика не може да се справи – тя предсказва сингулярност, точка с безкрайна плътност, където математиката се разпада. След това Вселената преживява период на невероятно бързо разширяване, известен като инфлация, което също е слабо разбрано. Астрономите отдавна се чудят дали тези две фази на ускорено разширяване – една в най-ранните моменти от Големия взрив и една в настоящата епоха – са свързани помежду си и дали това, което ги задвижва, избягва проблема с големия взрив сингулярност.
Галактичният куп Abell 1689 е символ на начина, по който се изкривява светлината във феномен, наречен гравитационна леща. Проучване на клъстера разкрива тайни за това как тъмната енергия оформя Вселената. © NASA, ESA, E. Jullo (JPL/LAM), P. Natarajan (Yale) and J-P. Kneib (LAM)
За да отговорят на това, двама теоретични физици публикуваха проучване на 7 февруари в базата данни за предпечат arXiv, което изследва модел на Вселената, където тъмната енергия винаги е играла роля. Предишни изследвания моделираха тъмната енергия, която се „включва“ по различно време, за да стимулира космическата експанзия, но новото изследване предлага по-реалистичен модел, който включва материя и радиация.
Учените искат да проверят дали тъмната енергия може да избегне сингулярността на Големия взрив, да стимулира инфлацията и да ускори късната вселена. За да се избегне тази първоначална сингулярност, Вселената не може да започне от точка с безкрайна плътност. Вместо това, вселената, в която живеем, трябва да бъде една в безкрайна поредица от повтарящи се „Големи отскоци“.
В този сценарий тъмната енергия движи Вселената, докато достигне определен размер. Но тогава тъмната енергия се трансформира, принуждавайки Вселената да се свие. След това Космосът претърпява голяма криза, но точно преди да достигне състояние на безкрайна плътност, тъмната енергия се обръща отново, предизвиквайки период на невероятно бърза инфлация и започвайки цикъла отначало.
Изследователите са открили модел на тъмна енергия, който изпълнява три ефекта. Но най-важното е, че материята и радиацията не биха могли да присъстват в изключително ранната вселена, в противен случай те биха развалили инфлацията. Вместо това материята и радиацията трябваше да се появят точно след инфлацията, тъй като част от тъмната енергия се разпада, наводнявайки Вселената със светлина и материя.
Изследователите не успяват да намерят общ клас модели на тъмна енергия, които винаги биха могли да доведат до същите резултати. Вместо това те трябваше изкуствено да въведат по-малка стойност за днешното ускорено разширяване, отколкото прогнозира квантовата механика, за да получат точния резултат.
Това ново изследване води в обещаваща посока, предоставяйки жизнеспособна платформа за по-нататъшно изследване на модели като този. Хората не са непременно предопределени да живеят в студен, празен космос, защото тъмната енергия може да се държи по различен начин в далечното бъдеще. Само продължаващите изследвания ще разкрият крайната ни съдба.
