Неожиданный поворот: загадка темной энергии и космологическая константа

Неожиданный поворот: загадка темной энергии и космологическая константа

В нескольких словах

Новые данные, полученные с помощью DESI, указывают на то, что скорость расширения Вселенной, хотя и ускоряется, но делает это медленнее, чем предполагалось ранее. Это ставит под сомнение постоянство космологической константы Эйнштейна и требует пересмотра существующих моделей темной энергии.


Космологическая константа, которую Эйнштейн ввел в 1917 году, похоже, приготовила для нас неожиданный сюжетный поворот. Изначально призванная спасти Вселенную от коллапса, затем отвергнутая самим Эйнштейном как «величайшая ошибка», она была реабилитирована в 90-х годах для объяснения ускоренного расширения космоса. Казалось, что больше сюрпризов от нее ждать не стоит, но, похоже, именно это сейчас и происходит.

Эта история заслуживает внимания. Согласно общей теории относительности, материя говорит пространству, как искривляться, а пространство говорит материи, как двигаться. Когда это применяется ко всей Вселенной, получается, что она не более стабильна, чем баскетбольный мяч над кольцом: либо сжимается, либо расширяется. Эйнштейн, как и все в 1917 году, полагал, что Вселенная статична, поэтому он придумал космологическую константу (лямбда), чтобы компенсировать гравитационное притяжение и предотвратить коллапс.

Математически трюк работал, но сам Эйнштейн признал, что это было не совсем обосновано. Когда позже Эдвин Хаббл обнаружил, что Вселенная расширяется, Эйнштейн признал космологическую константу своей величайшей ошибкой и отказался от нее. В 1998 году астрономы обнаружили, что расширение Вселенной ускоряется, и реабилитировали «величайшую ошибку» Эйнштейна, считая космологическую константу таинственной «темной энергией», вызывающей это ускорение. Так как это свойство пространства, оно растет по мере его расширения, отсюда и ускорение.

Представьте себе синий свет как сжатую пружину, а красный свет как растянутую. Когда свет от далекой галактики достигает нас, он проходит через расширяющееся пространство и становится более красным. Это называется эффектом Доплера или красным смещением. Степень красного смещения показывает, как быстро галактика удаляется от нас и, следовательно, как далеко она находится. (Представьте надувающийся воздушный шар с точками: близкие точки расходятся медленно, дальние – быстро).

Спектроскопический прибор для темной энергии (DESI) в Аризоне в течение пяти лет создает 3D-карту Вселенной. Измерив красные смещения 30 миллионов галактик, DESI подтвердил существование темной энергии, или лямбда, но беспрецедентная точность также выявила неожиданный поворот: расширение Вселенной ускоряется, но медленнее, чем раньше. Космологическая константа Эйнштейна не постоянна.

Read in other languages

Про автора

Эксперт по праву, миграции и социальной политике. Пишет полезные материалы для эмигрантов и путешественников.