Тёмная энергия, таинственная сила, которая, по мнению учёных, стоит за ускоренным расширением Вселенной, ослабевает. Согласно новому исследованию, это может привести к тому, что Вселенная в течение миллиардов лет коллапсирует сама на себя.

Международная группа из более чем 900 исследователей, изучающих расширение Вселенной, представила свои результаты в среду на Глобальном физическом саммите Американского физического общества в Анахайме, штат Калифорния.

Учёные, сотрудничающие в рамках проекта «Спектроскопический прибор для изучения тёмной энергии» (DESI), изучают историю расширения Вселенной вплоть до 11 миллиардов лет в прошлое. Они проанализировали трёхлетние данные о 15 миллионах галактик и квазаров, используя ряд инструментов, включая телескоп.

Учёные полагали, что тёмная энергия является «космологической константой», но на самом деле она меняется со временем непредсказуемыми способами.

Мустафа Исхак, сопредседатель DESI и профессор астрофизики в Техасском университете в Далласе, сообщил, что текущие данные показывают, что в начале существования Вселенной тёмная энергия была очень сильной. Но со временем она ослабла и продолжит это делать. По этой причине Исхак утверждает, что пришло время учёным обновить своё понимание Вселенной.

«Возможно, мы упускаем что-то важное в модели нашей Вселенной и просто не знаем об этом? Мы просто измеряем вещи, и это означает, что нам придётся остановиться, сесть и переосмыслить нашу модель Вселенной», — говорит Исхак. «То, что это показывает нам, — это… на самом деле это дикий тип тёмной энергии, который нам нужно понять, а мы пока не понимаем».

Донгхуи Чжон, профессор астрономии и астрофизики в Университете штата Пенсильвания, который не принимал участия в исследовании, говорит, что пока слишком рано определять, являются ли результаты DESI окончательными, но они показывают хороший прогресс в понимании тёмной энергии.

«Если тёмная энергия действительно является компонентом, изменяющимся во времени, это откроет совершенно новый способ мышления о происхождении тёмной энергии», — говорит Чжон. «Мы должны подумать о том, как лучше изучить свойства тёмной энергии на основе текущих и будущих наборов данных».

Он является членом Эксперимента по изучению тёмной энергии с помощью телескопа Хобби-Эберли (HETDEX), который изучает тёмную энергию с более раннего периода существования Вселенной, чем DESI. Он сосредоточен на звуковых волнах, исходящих из первых 400 000 лет существования Вселенной.

Результаты DESI также подтверждают ещё одну важную теорию среди некоторых астрономов — о том, что Вселенная закончится «большим сжатием». По словам Исхака, в то время как тёмная энергия ослабевает, материя — нет. Слабая тёмная энергия может укрепить материю, которая в конечном итоге может стать силой, вызывающей коллапс Вселенной на себя.

«Раньше мы думали, что Вселенная будет просто расширяться, расширяться всё быстрее, быстрее и быстрее», — говорит Исхак. «Она [почти] станет пустой. Теперь снова рассматривается возможность того, что расширение Вселенной также может остановиться, а затем произойдёт коллапс».

Нет никаких доказательств того, что Вселенная уже перестала расширяться и коллапсирует на себя, говорит Исхак. И если это и произойдёт, то не раньше чем через 20 миллиардов лет.

Новое исследование основано на данных, опубликованных DESI в апреле 2024 года, которые обнаружили признаки того, что тёмная энергия меняется. DESI проводит обзор Вселенной в течение четырёх лет, и следующим шагом в его исследовании станет анализ данных за пять лет, говорит Исхак.

Он надеется, что эти данные подтвердят большинство их выводов и помогут им достичь нового уровня понимания загадочной силы.

«Мы будем использовать эти цифры и попытаемся выяснить, что же это такое, эта тёмная энергия. Является ли это модификацией гравитации? Является ли это новой формулой энергии во Вселенной?» — говорит он.