Вчені припустили розширення всесвіту без наявності темної енергії

© Фото: V.Springel, Max-Planck Institut für Astrophysik, Garching bei München

Група американських і угорських астрофізиків передбачає, що розширення Всесвіту, яке постійно прискорюється, цілком можна пояснити без темної енергії, але при цьому з огляду на ті зміни в її структурі, які відбулися з моменту Великого Вибуху.

Основу розуміння шляхів еволюціонування Всесвіту становить теорія відносності. За словами Лазло Добоша з університету Будапешта (Угорщина), вчені не мають підстав сумніватися в її правдивості, вони всього лише задумалися над тим, якою мірою її приблизні рішення справедливі. Нова гіпотеза вчених заснована на іншому математичному поданні щодо розширення простору, і яким чином на цей процес впливає формування різноманітних структур. Раніше подібні речі відкидалися, однак, якщо взяти їх до уваги, то стає очевидним, що немає необхідності в наявності темної енергії.

Протягом тривалого часу вчені-космологи були переконані в тому, що швидкість розширення Всесвіту постійна, вона практично не змінюється. Однак в 1998 році лауреати Нобелівської премії Брайан Шмідт, Сол Перлмуттер і Адам Рісс в ході спостережень за спалахами наднових зірок першого типу, довели, що це не так, і то межі Селеною розширюються в наростаючою швидкістю.

В даний час вчені вважають, що причина цього прискорення полягає в темній енергії - якоїсь загадкової субстанції, яка має екзотичними властивостями, яка становить приблизно 70 відсотків вмісту Всесвіту. Дослідникам практично нічого невідомо про її особливості, тому в даний час вони намагаються відшукати сліди темної енергії в мікрохвильовому фоновому випромінюванні і рухах галактик.

Влітку минулого року Рис з групою колег зробили обчислення точної швидкості розширення Всесвіту в даний час. В ході обчислень вони несподівано встановили, що швидкість розширення Всесвіту була набагато вище тих прогнозів, які грунтувалися на даних спостережень за так званим «луною» Великого Вибуху. Дане відкриття підштовхнуло космологов до чергового спору про те, чи існує в дійсності темна матерія і які її властивості.

Вчені з Будапештського університету і американського університету Гаваїв на чолі з Добошем висунули припущення про те, що всі відмінності між теоретичними розрахунками і даними спостережень пояснюються тим, що у всіх існуючих космологічних моделях Всесвіту не враховується зміни властивостей її простору в міру того, як світобудову «розтягується ».

За словами вчених, теорія відносності говорить про те, що все великі скупчення матерії, які знаходяться всередині Всесвіту, вся маса якої розподіляється однорідно, будуть впливати на її розширення. Втім, даний факт не береться до уваги практично у всіх космологічних моделях з деяких причин - силу матерії вчені вважали дуже незначною, а крім того, навіть з використанням суперкомп`ютерів її дуже складно прораховувати.

Групі вчених на чолі з Добошем вдалося придумати, яким чином обійти другу проблему - вони представили Всесвіт, як набір порожніх «бульбашок», кожен з яких був своєрідною міні-всесвіту зі своїми фізичними законами. Стінки цих бульбашок були складені з темною і видимої матерії галактик і їх скупчень, а всередині них - була порожнеча між нитками «павутини Всесвіту». Кожен з цих бульбашок буде рости зі своєю швидкістю, визначати яку будуть її фізично параметри, в тому числі, і маса.

Представивши Всесвіт таким чином і зробивши необхідні обчислення, вчені були здивовані, коли виявили, що поточний її вигляд можна отримати без додавання в модель темної енергії або якогось іншого джерела розширення Всесвіту, який постійно прискорюється.

У тому випадку, якщо темну модель в модель все ж додати, то фінальна картина розвитку Всесвіту практично нічим не буде відрізнятися від тієї, де темна енергія відсутня, за винятком невеликих, але помітних відмінностей в розмірах. За словами фізиків, це має велике значення, оскільки дає можливість в ході спостережень за розподілом великих скупчень матерії у Всесвіті перевірити, яка з гіпотез справедлива.