Вселенная может закончится "Большим сжатием" - ученые

Новые астрономические наблюдения дают ученым важные подсказки о природе темной энергии и позволяют по-новому взглянуть на один из ключевых вопросов космологии: будет ли Вселенная продолжать расширяться с ускорением или со временем этот процесс замедлится и сменится обратным движением.

Как сообщает Interesting Engineering, почти три десятилетия в научном сообществе доминировало представление о том, что Вселенная расширяется все быстрее и в далеком будущем обречена на холодный и пустой финал. Однако недавнее исследование предполагает, что эта картина могла быть искажена из-за систематической ошибки в интерпретации астрономических данных.

Группа южнокорейских астрономов из Университета Йонсе в Сеуле выдвинула гипотезу, которая ставит под сомнение теорию вечного ускоренного расширения. Согласно их выводам, Вселенная может быть обречена на гравитационный коллапс — так называемое «Большое сжатие» (Big Crunch). Более того, расширение космоса, по мнению исследователей, уже могло перейти из фазы ускорения в фазу замедления.

Руководитель исследования профессор Йонг-Вук Ли отмечает, что темная энергия — загадочная сила, считающаяся двигателем космического расширения, — может эволюционировать гораздо быстрее, чем предполагалось ранее.

«Наш анализ показывает, что Вселенная, вероятно, уже вступила в фазу замедленного расширения, а темная энергия со временем ослабевает», — подчеркнул ученый.

Если эти выводы подтвердятся, они станут одним из самых серьезных пересмотров космологической модели со времен открытия темной энергии в 1998 году.

Проблема «стандартных свечей»

С конца 1990-х годов астрономы используют сверхновые типа Ia для измерения расстояний во Вселенной. Эти взрывы считались «стандартными свечами» — объектами с одинаковой собственной яркостью. Чем тусклее наблюдаемая сверхновая, тем дальше она находится. Именно чрезмерная тусклость далеких сверхновых была интерпретирована как доказательство ускоренного расширения космоса.

Однако команда профессора Ли обнаружила существенный изъян в этой методике. Проанализировав около 300 галактик, в которых произошли такие взрывы, исследователи выяснили: яркость сверхновых напрямую связана с возрастом звезд, из которых они образовались. Более старые звездные популяции дают более яркие вспышки, тогда как более молодые — заметно тусклее.

Это означает, что часть эффекта, ранее приписываемого ускоренному расширению Вселенной, на самом деле может объясняться возрастными особенностями звезд, а не действием темной энергии. Таким образом, «стандартные свечи» оказываются не столь стандартными и меняются со временем.

По словам авторов исследования, статистическая значимость этого вывода достигает 99,999%, что делает эффект крайне надежным.

Конец космологической постоянной?

Классическая космологическая модель предполагала, что темная энергия представляет собой постоянную величину — так называемую космологическую постоянную. Новые данные эту гипотезу подрывают. После учета возрастного фактора сверхновых модель с неизменной темной энергией перестает согласовываться с наблюдениями.

Скорректированные расчеты указывают на то, что темная энергия со временем ослабевает, а значит, ее способность разгонять расширение Вселенной постепенно исчерпывается. Этот вывод хорошо согласуется с независимыми измерениями реликтового излучения — «эхо» Большого взрыва — а также с данными о барионных акустических осцилляциях, своеобразных «отпечатках» древних звуковых волн в структуре космоса.

Совокупность этих наблюдений фактически исключает идею неизменной космологической постоянной и указывает на возможное замедление космического расширения.

Решающее слово — за будущими наблюдениями

Чтобы окончательно подтвердить свои выводы, ученые проводят так называемый «тест без эволюции», анализируя только сверхновые в галактиках одного возраста. Такой подход позволяет исключить влияние звездной эволюции и проверить, действительно ли эффект ускорения исчезает.

Ожидается, что ключевую роль в этом вопросе сыграет обсерватория Веры Рубин в Чили. Оснащенная самой мощной в мире цифровой камерой, она в течение ближайших пяти лет должна обнаружить около 20 тысяч новых галактик со сверхновыми. Эти данные могут дать окончательный ответ на один из самых фундаментальных вопросов современной науки — каково будущее нашей Вселенной.

Ранее "Курсор" сообщал, что учёные считают, что так называемые сверхжизнепригодные планеты могут создавать условия для развития гораздо более разнообразной флоры и фауны, чем на Земле.