|
Смерть Вселенной наступит раньше
|
|
|
|
Вселенная не будет существовать вечно. На самом деле, ученые выяснили, что срок ее существования уже истек почти наполовину. Команда ученых из США и Китая обнаружила, что наша Вселенная достигнет своей "даты смерти" и перестанет расширяться, когда ей исполнится 33,3 миллиарда лет. Поскольку возраст Вселенной на данный момент оценивается примерно в 13,8 миллиарда лет, остается чуть более 19 миллиардов лет до того, как все закончится тем, что ученые называют "Большим сжатием".
|
|
|
|
В то время как Вселенная расширялась вовне со времени Большого взрыва, мощного взрыва, который, как полагают, положил начало всему существующему, при большом сжатии все будет наоборот - вся материя снова соберется в единую энергетическую точку.
|
|
|
|
Исследователи из Нью-Йоркского Корнелльского университета и китайского Шанхайского университета Цзяо Тонг создали новую космическую модель, которая предполагает, что темная энергия, сила, которая, как считается, движет расширением Вселенной, со временем ослабнет и уступит силе притяжения.
|
|
|
|
Ученые все еще пытаются доказать, что темная энергия действительно существует, но они полагают, что она действует как сила отталкивания, противодействуя стремлению гравитации стянуть все вместе.
|
|
|
|
Если темная энергия окончательно исчезнет через 33,3 миллиарда лет, как предполагается в новом исследовании, гравитация всех звезд, галактик и черных дыр, по сути, заставит вселенную обрушиться под собственным весом.
|
|
|
|
|
|
|
Эта обновленная модель Вселенной теперь обеспечивает гораздо более короткую временную шкалу нашего существования, которая, как предполагали предыдущие теории, могла бы продолжаться без каких-либо ограничений.
|
|
|
|
Челси Год (Chelsea Gohd) из НАСА объяснила в своем заявлении: "Что именно представляет собой темная энергия? Короткий ответ таков: мы не знаем. Но мы точно знаем, что она существует, она заставляет Вселенную расширяться с ускоряющейся скоростью, и примерно от 68,3 до 70 процентов Вселенной составляет темная энергия.'
|
|
|
|
В новом исследовании ученые сосредоточились на роли темной энергии в этом процессе, используя модель под названием axion Dark Energy (aDE) для интерпретации последних данных, свидетельствующих о том, что темная энергия ведет себя иначе, чем считалось ранее.
|
|
|
|
Ученые полагали, что темная энергия - это космологическая постоянная, фиксированная, неизменная плотность энергии, которая бесконечно ускоряет расширение Вселенной.
|
|
|
|
Это включает в себя недавнее исследование, проведенное в 2020 году в журнале Astronomy & Astrophysics, в котором сделан вывод о том, что темная энергия Вселенной имеет положительную космологическую постоянную, что означает, что ее значение никогда не падает и продолжает позволять Вселенной расти.
|
|
|
|
Однако новая модель aDE обнаружила, что темная энергия на самом деле может иметь отрицательную космологическую постоянную, равную примерно -1,61, что говорит о том, что Вселенная может в конечном итоге достичь максимального размера, а затем схлопнуться в результате Сильного сжатия.
|
|
|
|
"Возраст нашей Вселенной имеет основополагающее значение в космологии. С момента создания теории Большого взрыва мы знаем, что он конечен", - написали исследователи на сервере предварительной печати Arxiv.
|
|
|
|
"Используя наиболее подходящие значения модели в качестве ориентира, мы пришли к выводу, что продолжительность жизни нашей Вселенной составляет 33 миллиарда лет", - добавили они в исследовании, представленном для публикации в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
|
|
|
|
Исследователи проанализировали последние данные Dark Energy Survey (DES) и Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). В рамках этих проектов изучалось, насколько быстро расширяется Вселенная, на примере таких явлений, как взрывающиеся звезды (сверхновые) и распределение галактик.
|
|
|
|
Полученные данные показали, что темная энергия, возможно, не так устойчива, как предполагалось в нескольких предыдущих исследованиях.
|
|
|
|
Авторы исследования использовали модель aDE, которая включает космологическую постоянную (значение, влияющее на расширение или сжатие Вселенной) и сверхлегкую частицу, называемую аксионом.
|
|
|
|
Сопоставив эту модель с данными, они вычислили ключевые значения, такие как космологическая постоянная и уравнение состояния (показатель поведения темной энергии).
|
|
|
|
Затем они использовали эти значения для прогнозирования будущего Вселенной, рассчитав, когда она может прекратить расширяться и коллапсировать.
|
|
|
|
В отличие от стандартных моделей, которые предполагали, что темная энергия постоянна, эта модель позволяла темной энергии ослабевать с течением времени по мере эволюции аксионного поля.
|
|
|
|
Аксионное поле подобно невидимой сверхсветовой энергетической волне, которая распространяется по всей Вселенной, подобно ряби на поверхности пруда, но существует повсюду в космосе.
|
|
|
|
Если допустить, что темная энергия обладает такой гибкостью, то выяснилось, что эта сила отталкивания может иметь "оптимальное значение", которое является отрицательным, что означает, что она будет исчезать по мере того, как пройдет больше времени с момента Большого взрыва.
|
|
|
|
Все еще существует много неясностей относительно конца Вселенной в том виде, в каком мы ее знаем. Во-первых, ученые до сих пор даже не знают, что такое темная энергия на самом деле.
|
|
|
|
НАСА выдвинуло четыре теории об этой невидимой силе, которая может сдерживать наступление конца времен.
|
|
|
|
Одна из версий заключается в том, что это энергия вакуума, постоянная фоновая энергия в космосе, связанная с космологической постоянной Альберта Эйнштейна.
|
|
|
|
Эта теория заставляет Вселенную расширяться быстрее, но представляет собой загадку для современных ученых, поскольку ее предсказанная сила не соответствует новым наблюдениям.
|
|
|
|
Темная энергия может быть изменяющимся энергетическим полем или флюидом, получившим название "квинтэссенция", который заполняет пространство и действует противоположно обычной материи, изменяясь во времени и пространстве, что приводит к ускоренному расширению Вселенной.
|
|
|
|
НАСА также предположило, что темная энергия может возникать из-за дефектов в структуре Вселенной, таких как гипотетические одномерные "складки", называемые космическими струнами, которые образовались, когда Вселенная была молодой, выталкивая пространство наружу.
|
|
|
|
Однако исследователи предполагают, что это может быть объяснено недостатком теории гравитации Эйнштейна, означающим, что расширение Вселенной вообще не зависит от темной энергии.
|
|
|
|
Источник
|
