Космолози и физици от Института за теоретична физика на Руската академия на науките предположиха, че несъответствията в скоростта на разширяване на Вселената, изчислени от експлозии на свръхнови и "ехота" на Големия взрив, могат да бъдат обяснени с факта, че тъмната енергия е нестабилна и постепенно се превръща в тъмна материя, според статия, публикувана в списанието MNRAS.
„Ако Айнщайн има право на 100%, тогава тъмната енергия е непроменима и вечна. Но какво ще стане, ако той е само, да речем, 99,99% прав? В природата има толкова много тъмна енергия, че дори и малка част от нея през 14 милиарда години, които са минали след Големия взрив, да се разпадне на известни елементарни частици, включително фотони, това би било колосален нов източник на енергия, полезен за човечеството - казва Алексей Старобински от ITF RAS, чиито думи са цитирани от пресслужбата на института.
Тъмни дела на Вселената
Още през 1929 г. известният астроном Едвин Хъбъл доказа, че нашата Вселена не стои неподвижно, а постепенно се разширява, наблюдавайки движението на галактиките далеч от нас. В края на 20 век астрофизиците откриват, наблюдавайки свръхнове от тип I, че тя не се разширява с постоянна скорост, а с ускорение. Причината за това, както днес учените смятат, е „тъмната енергия“- мистериозна субстанция, която действа върху материята като вид „антигравитация“.
През юни 2016 г. Нобеловият лауреат Адам Рейс и колегите му, които откриха този феномен, изчислиха точната скорост на разширяване на Вселената днес, използвайки променливи цефеидни звезди в близките галактики, разстоянието до които може да се изчисли с ултрависока точност.
Това усъвършенстване даде изключително неочакван резултат - оказа се, че две галактики, разделени на разстояние около 3 милиона светлинни години, се разпръскват със скорост около 73 километра в секунда. Подобна цифра е забележимо по-висока от данните, получени с орбиталните телескопи WMAP и Planck - 69 километра в секунда и това не може да се обясни с помощта на нашите идеи за природата на тъмната енергия и механизма на раждането на Вселената.
Тези разминавания накараха учени, включително академик Старобински, да помислят за два възможни начина да обяснят тази аномалия. От една страна е напълно възможно измерванията на Планк или Риес и неговите колеги да са погрешни или непълни. От друга страна е напълно допустимо, че свойствата на тъмната материя или тъмната енергия са забележимо променени през живота на Вселената, което може да промени скоростта на нейното разширяване.
Промоционално видео:
Най-простият и логичен вариант на такива промени, както се предлага от Старобински и неговите колеги, е нестабилната природа на тъмната енергия или тъмната материя. Подобни идеи, както отбелязва академикът, вече бяха представени от съветските учени в средата на 30-те години, но те предположиха, че „тъмните“вещества трябва да се разпадат във видими форми на материята.
Краят на космологичната вечност
Сега руските космолози смятат, че разпадът на техните частици води до образуването на нови "тъмни" компоненти на Вселената. В този случай разпадът им не се влияе от външни условия, включително текущата скорост на разширение на Вселената, нейната възраст и други характеристики, а само вътрешните свойства на тъмната материя и енергия, в резултат на което скоростта на разширение на Вселената и другите й свойства, в зависимост от съотношението на техните дялове във Вселената гладко ще се промени.
Такива разложения, както обяснява физикът, могат да преминат по три начина - в резултат на процес, подобен на унищожаването на ядрата на "обикновените" нестабилни елементи, директното преобразуване на тъмната енергия в тъмна материя и превръщането на тъмната енергия в "тъмна радиация" - поток от светли частици и своеобразен " тъмни "фотони, които не взаимодействат с видима материя.
„Анализът показа, че вторият модел, по-добър от останалите, позволява да се обяснят както съществуващите космологични параметри на наблюдаваната Вселена, така и нейната еволюция в миналото. От него следва, че полуживотът на тъмната енергия през този канал е не по-малък от 17 пъти възрастта на Вселената. С други думи, ако се случи гниене на тъмна енергия в тъмна материя, тогава тя преминава много бавно “, продължава Старобински.
Подобен сценарий, както отбелязва ученият, добре описва несъответствията в скоростите на разширяване на Вселената, открити от Риес и неговия екип, и подобни данни, получени в рамките на проекта BOSS, насочен към търсене на следи от Големия взрив при разпределението на галактиките във Вселената.
Ако тези данни се потвърдят в близко бъдеще, тогава те могат да се считат за потвърждение на модела на Старобински и колегите и първото доказателство, че тъмната материя не е постоянна и стабилна, както е постулирано от стандартния космологичен модел.