Як помре Всесвіт? У фізиків-теоретиків є кілька теорій, наприклад, теплова смерть Всесвіту, чи Великий розрив. Але науковці запропонували іншу гіпотезу: можливо, Всесвіт буде вічним. У новому дослідженні вчені намагаються визначити природу темної енергії — таємничого явища, яке змушує Всесвіт розширюватися все швидше й швидше щомиті. Але фізики виявили, що космічне розширення не завжди є даністю. Натомість, за їхніми словами, темна енергія може періодично «вмикатися» і «вимикатися»: іноді збільшуючи космос, іноді зменшуючи його, поки не створяться умови для нового Великого вибуху, який породить новий Всесвіт.
Подвійне стрімке розширення
Зараз наш Всесвіт переживає фазу стрімкого розширення: космос стає все більшим щосекунди. Космологи не розуміють причини цього прискорення, тому вважають, що за це відповідає темна енергія. Якщо це прискорення збережеться, то наш Всесвіт зрештою розшириться в забуття, а вся матерія та випромінювання будуть розірвані на частини.
Це був не перший період стрімкого розширення. У найперші моменти після Великого вибуху енергія та щільність були настільки екстремальними, що цей період не може пояснити ані сучасна фізика, ані математика. Після цього Всесвіт пережив період неймовірно швидкого розширення, відомий як інфляція, про який вчені також знають дуже мало.
Астрономи давно ставили питанням, чи пов’язані між собою ці дві фази прискореного розширення — одна в найперші моменти Великого вибуху, а друга — у нинішню епоху. Можливо, за обидва періоди відповідає одна і та сама сутність — сингулярність.
Темна енергія керує Всесвітом
Щоб відповісти на це питання, пара фізиків-теоретиків опублікувала дослідження, у якому розглядається модель Всесвіту, де пропонується більш реалістична версія, у якій темна енергія завжди відігравала роль у формуванні простору-часу. Попередні дослідження моделювали темну енергію, яка «вмикалася» в різний час для стимулювання космічного розширення.
Вчені хотіли побачити, чи зможе темна енергія уникнути сингулярності Великого вибуху, спричинити інфляцію та прискорити старіння Всесвіту. Щоб уникнути цієї початкової сингулярності, Всесвіт не може починатися з точки нескінченної щільності. Натомість Всесвіт, у якому ми живемо, мав би бути одним із нескінченної серії ітерацій — повторюваних «великих відскоків».
У сценарії дослідників темна енергія керує Всесвітом, поки він не досягне певного розміру. Але згодом темна енергія трансформується, змушуючи Всесвіт стискатися. Потім космос зазнає великої кризи, але безпосередньо перед тим, як досягти стану нескінченної щільності, темна енергія повертається знову, викликаючи період неймовірно швидкої інфляції та починаючи цикл заново.
Майбутнє Всесвіту та людства
Найважливіше те, що в теоретичній моделі матерія та випромінювання не могли бути присутніми в надзвичайно ранньому Всесвіті, інакше вони б зіпсували інфляцію. Натомість матерія та випромінювання мали з’явитися одразу після інфляції, оскільки частина темної енергії розпадалася, заповнюючи Всесвіт світлом і матерією.
Нове дослідження вказує на перспективний напрямок, забезпечуючи життєздатну платформу для подальшого вивчення подібних моделей. Можливо, людству не доведеться жити в холодному порожньому космосі, оскільки темна енергія може поводитися інакше у далекому майбутньому. Продовження досліджень розкриє нашу остаточну долю.
Раніше ми повідомляли про те, що математик підтвердив можливість подорожей у часі, але не в нашому Всесвіті.
За матеріалами Space.
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
