Темная энергия: новое исследование ставит под сомнение постоянство космической загадки

Темная энергия — гипотетическая сила, ускоряющая расширение Вселенной, — остается одной из главных загадок современной космологии. Согласно преобладающей теории, она представляет собой постоянную энергию вакуума, введенную Эйнштейном как космологическая постоянная. Однако последние исследования ставят это под сомнение.

В 2023 году анализ данных проектов Dark Energy Survey и Dark Energy Spectroscopic Instrument выявил признаки возможной эволюции темной энергии. «Это первое свидетельство, что темная энергия — не статичная константа, а динамическое явление», — отмечает Джошуа Фриман, почетный профессор Чикагского университета.

Ключевые выводы исследования

В статье для Physical Review D Фриман и его коллега Ановар Шаджиб объединили данные обзоров Dark Energy Survey, DESI, Planck и других проектов. Их анализ показал:

• Модели с динамической темной энергией лучше соответствуют наблюдениям, чем стандартная теория (p = 99.6%).
• Эволюция может объясняться гипотетическими частицами — ультралегкими аксионами, которые в 10³⁸ раз легче электрона.
• Ускорение расширения Вселенной постепенно замедляется, исключая сценарии «Большого разрыва» или «Схлопывания».

Почему это важно?

Если темная энергия эволюционирует, это потребует пересмотра Стандартной модели физики. «Мы приближаемся к разгадке природы 70% энергии Вселенной», — говорит Шаджиб. Эксперименты следующего десятилетия, такие как Legacy Survey of Space and Time обсерватории Веры Рубин, смогут подтвердить или опровергнуть эти выводы.

Будущее Вселенной: три сценария

1. Большое замерзание (по данным исследования): замедление ускорения приведет к «холодной смерти» Вселенной.
2. Большой разрыв: бесконечное ускорение разорвет галактики и атомы (маловероятно).
3. Большое схлопывание: гравитация остановит расширение (не подтверждается моделью).

Ученые подчеркивают, что окончательные выводы можно будет сделать после анализа данных DESI 2024-2025 гг. Параллельно в ЦЕРНе планируют эксперименты по обнаружению аксионоподобных частиц. «Если темная энергия динамична, это станет самым значительным открытием в космологии со времен обнаружения ускоренного расширения», — заключает Фриман.