Опровергнута общепринятая модель Вселенной

Фото: ESA / Hubble / Globallookpress.com

Международная группа астрономов пришла к выводу, что плотность темной энергии, из-за которой Вселенная расширяется с ускорением, должна со временем увеличиваться. Статья ученых опубликована в журнале Nature Astronomy.

Темной энергией называют гипотетический вид энергии, из-за которой наблюдается ускоренное расширение. По оценкам, она должна составлять около 70 процентов массы Вселенной. Согласному одному из объяснений, любой объем пространства имеет определенную величину плотности темной энергии, называемой космологической постоянной. Поскольку объем Вселенной увеличивается, увеличивается и количество темной энергии. Космологическая постоянная очень мала, и ни одна теоретическая модель не предсказывает ее точное значение, что является одной из нерешенных проблем современной физики.

На настоящий момент космологическая модель Лямбда-CDM (ΛCDM) является наиболее точным описанием эволюции и крупномасштабной структуры Вселенной. Она математически описывает эволюцию плоской Вселенной, возникшей после Большого взрыва и имеющей ненулевую положительную космологическую постоянную (лямбда-член). Модель объясняет наблюдаемую структуру реликтового излучения (космического микроволнового фона), распределение галактик во Вселенной, обилие водорода и других легких атомов, а также скорость расширения вакуума.

Почти все наблюдения соответствуют ΛCDM, однако модель плохо протестирована на огромных расстояниях, между самой далекой сверхновой типа Ia и поверхностью последнего рассеивания (космический микроволновый фон), расположенной на расстоянии около 46 миллиардов световых лет (расстояние не совпадает с возрастом Вселенной в 13,8 миллиарда световых лет из-за ускоренного расширения). Ученые провели новое измерение скорости расширения, построив диаграмму Хаббла (зависимость между видимой яркостью и красным смещением) для более тысячи квазаров.

Астрономы обнаружили, что соотношение модуля расстояния и красного смещения (по красному смещению можно определить расстояние до далекого космического объекта) соответствует модели на расстоянии, которое свет прошел за 9,1 миллиарда лет (красное смещение меньше 1,4). Однако при большем красном смещении наблюдаются отклонения от ΛCDM, которые указывают на то, что с возрастом Вселенной плотность темной энергии должна увеличиваться.