Физики нашли новые горизонты в исследовании темной энергии

Исследователи из Стамбульского технического университета сделали важное открытие, касающееся темной энергии, которое может перевернуть существующие представления о космической эволюции. В своей публикации в журнале Physical Review D они под руководством профессора Озгюра Акарсу выяснили, что эта скрытая сила могла быть отрицательной в течение первых миллиардов лет существования Вселенной.

В ходе исследования ученые пересмотрели альтернативную теорию гравитации, известную как телепараллельная f(T) гравитация. В отличие от классических теорий Альберта Эйнштейна, где гравитация искривляет пространство-время, новая концепция основывается на кручении. Долгое время астрономы придерживались единственного математического подхода в этой модели, считая, что плотность темной энергии может быть лишь положительной величиной.

Команда под руководством Акарсу решила отказаться от этого ограничительного взгляда и обратилась к забытой ветви теории. Они выдвинули гипотезу, что в первые миллиарды лет после Большого взрыва темная энергия могла обладать отрицательной плотностью. Примерно девять с половиной миллиардов лет назад эта энергия достигла нулевой точки, после чего стала положительной и начала разгонять галактики. Смена знака произошла естественным образом благодаря структуре уравнений, без необходимости вводить новые параметры.

Это открытие хорошо сочетается с недавними данными, полученными с помощью спектрального прибора DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), который создает наиболее детализированную трехмерную карту космоса. Наблюдения, сделанные с его помощью, указывают на то, что эта таинственная субстанция изменяется со временем, а не остается статичной.

Новая математическая модель также помогает разрешить так называемое натяжение Хаббла — значительное расхождение в измерениях скорости расширения Вселенной, полученных разными методами. Как отметил профессор Акарсу: «Мы выявили альтернативный путь развития Вселенной в рамках уже существующей теории. Предварительная картина выглядит обнадеживающе, и нас особенно интересует, что она может сказать о натяжении Хаббла».

Несмотря на кардинальное изменение в поведении темной энергии на космологических масштабах, в пределах Солнечной системы эта ветвь теории остается полностью совместимой с проверенными законами гравитации Эйнштейна.

Теперь астрономам предстоит проверить предложенную гипотезу на основе полного массива данных DESI, который уже содержит информацию о 47 миллионах галактик и квазаров. Если наблюдения подтвердят переменчивость темной энергии, человечество может столкнуться с необходимостью пересчета возраста и судьбы нашей Вселенной.

Читайте также: