Как умрет Вселенная? У физиков-теоретиков есть несколько теорий, например, тепловая смерть Вселенной или Большой разрыв. Но ученые предложили другую гипотезу: возможно, Вселенная будет вечной. В новом исследовании они пытаются определить природу темной энергии — таинственного явления, заставляющего Вселенную расширяться все быстрее и быстрее ежесекундно. Но физики обнаружили, что космическое расширение не всегда является данностью. Тем не менее, по их словам, темная энергия может периодически «включаться» и «выключаться»: иногда увеличивая космос, иногда уменьшая его, пока не создадутся условия для нового Большого взрыва, который породит новую Вселенную.
Двойное стремительное расширение
Сейчас наша Вселенная переживает фазу стремительного расширения: космос становится все больше с каждой секундой. Космологи не до конца понимают причины этого ускорения, потому считают, что за это отвечает темная энергия. Если ускорение сохранится, то наша Вселенная в конце концов расширится в забвение, а вся материя будет разорвана на части.
Это был не первый период быстрого расширения. В первые моменты после Большого взрыва энергия и плотность были настолько экстремальными, что этот период не может объяснить ни современная физика, ни математика. После этого Вселенная пережила период невероятно быстрого расширения, известного как инфляция, о котором ученые тоже знают очень мало.
Астрономы долго задавались вопросом, связаны ли между собой эти две фазы ускоренного расширения — одна в первые моменты Большого взрыва, а вторая — в нынешнюю эпоху. Возможно, за оба периода отвечает одна и та же сущность — сингулярность.
Темная энергия управляет Вселенной
Чтобы ответить на этот вопрос, пара физиков-теоретиков опубликовала исследование, в котором рассматривается модель Вселенной, где предлагается более реалистичная версия, где темная энергия всегда играла роль в формировании пространства-времени. Предыдущие исследования моделировали темную энергию, которая «включалась» в разное время для стимулирования космического расширения.
Ученые хотели увидеть, сможет ли темная энергия избежать сингулярности Большого взрыва, вызвать инфляцию и ускорить старение Вселенной. Чтобы избежать этой начальной сингулярности, Вселенная не может начинаться с точки бесконечной плотности. Зато Вселенная, в которой мы живем, должна быть одной из бесконечной серии итераций — повторяющихся «великих отскоков».
В их сценарии темная энергия управляет Вселенной, пока она не достигнет определенного размера. Но потом темная энергия трансформируется, заставляя Вселенную сжиматься. Затем космос испытывает большой кризис, но непосредственно перед тем, как добиться состояния бесконечной плотности, темная энергия возвращается снова, вызывая период невероятно быстрой инфляции и начиная цикл заново.
Будущее Вселенной и человечества
Самое важное то, что в теоретической модели материя и излучение не могли присутствовать в очень ранней Вселенной, иначе они бы испортили инфляцию. Вместо этого материя и свет должны появиться сразу после инфляции, поскольку часть темной энергии распадалась, заполняя Вселенную светом и материей.
Новое исследование указывает на перспективное направление, обеспечивая жизнеспособную платформу для дальнейшего изучения подобных моделей. Возможно, человечеству не придется жить в холодном пустом космосе, поскольку темная энергия может повести себя иначе в далеком будущем. Продолжение исследований раскроет нашу окончательную судьбу.
Ранее мы сообщали о том, что математик подтвердил возможность путешествий во времени, но не в нашей Вселенной.
По материалам Space.
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
