Тёмная энергия

Что такое тёмная энергия: как открыли ускорение расширения, чем она может быть — космологической постоянной или чем-то иным, и какой будет судьба Вселенной.

Тёмная энергия — условное название причины, из-за которой расширение Вселенной ускоряется. По данным космических наблюдений, на неё приходится около 68 % всей энергии Вселенной. Это самая большая часть космического «бюджета» и одновременно самая загадочная: что это, никто не знает.

Открытие

До 1998 года считали, что расширение Вселенной тормозится собственной гравитацией. Но две группы, измерив яркость далёких сверхновых типа Ia, обнаружили, что те тусклее ожидаемого: значит, они дальше, и расширение шло быстрее, чем прежде. Открытие получило Нобелевскую премию по физике 2011 года («Расширение Вселенной»).

Что это может быть

  • Космологическая постоянная. Свойство самого пространства: у вакуума есть постоянная плотность энергии, которая не разбавляется при расширении. Эту величину ввёл Эйнштейн в 1917 году, чтобы сделать Вселенную статичной, а потом, по преданию, назвал её своей «величайшей ошибкой». Она вернулась через 80 лет. Но квантовая теория поля предсказывает значение, которое на много порядков (в наиболее известной оценке — в 10¹²⁰ раз) больше наблюдаемого, и это одно из крупнейших расхождений в физике.
  • Квинтэссенция. Динамическое поле, плотность которого со временем меняется.
  • Изменение тяготения на космологических масштабах.

Что показывают новые данные

Измерения спектроскопического прибора DESI (результаты 2024–2025 годов) дали намёк, что плотность тёмной энергии могла чуть меняться со временем, а не быть строго постоянной. Значимость пока не достигла уровня уверенного открытия, но эксперименты «Евклид» и обсерватория Веры Рубин должны это проверить.

Судьба Вселенной

Если тёмная энергия постоянна, расширение будет продолжаться вечно и всё ускоряться: галактики разойдутся за горизонт, звёзды погаснут, а Вселенная станет холодной и пустой — «тепловая смерть». Если плотность растёт, возможен «Большой разрыв», в котором расширение разорвёт галактики, звёзды и атомы, но данные это не поддерживают.

Вторая половина тёмного сектора — тёмная материя. Вместе они составляют около 95 % Вселенной.

Читайте также

Источники