Согласно новому исследованию физика из Корнеллского университета, наша вселенная может приближаться к середине своего общего жизненного цикла, который составляет около 33 миллиардов лет. Используя свежие данные крупных обсерваторий, изучающих темную энергию, ученый пришел к выводу, что космос будет продолжать расширяться еще примерно 11 миллиардов лет, после чего достигнет максимального размера и начнет сжиматься. В конечном итоге это может привести к коллапсу всего сущего в единую точку, событию, известному как "Большой хлопок". Этот гипотетический сценарий конца Вселенной, при котором расширение сменяется гравитационным сжатием всей материи обратно в сингулярность, теоретически отличается от других сценариев, таких как "Большой разрыв" или "тепловая смерть".
Профессор Генри Тай обновил давнюю модель, основанную на "космологической постоянной" — концепции, введенной Альбертом Эйнштейном более века назад. Если раньше считалось, что эта постоянная положительна и вселенная будет расширяться вечно, то новые данные указывают на ее отрицательное значение. Это меняет прогноз: вместо бесконечного расширения вселенная в конечном счете прекратит рост, достигнет пиковых размеров и начнет обратный процесс сжатия.
Ключевые доказательства поступили в этом году от обсерваторий исследования темной энергии (DES) в Чили и спектроскопического прибора темной энергии (DESI) в Аризоне. Оба проекта, расположенные в разных полушариях, дали согласующиеся результаты. Их цель — понять природу темной энергии, гипотетической формы энергии, которая равномерно заполняет всё пространство, вызывает ускоренное расширение Вселенной и составляет около 68% её массы и энергии. Эта доля вычислена из наблюдений за сверхновыми типа Ia, реликтовым излучением и крупномасштабной структурой Вселенной. Однако природа тёмной энергии до сих пор плохо изучена, поскольку она не взаимодействует со светом и обычной материей, а её основные кандидаты — космологическая постоянная (энергия вакуума) или динамические поля — требуют новых физических теорий для полного объяснения.
Данные показывают, что ситуация сложнее: вселенной управляет не чистая космологическая постоянная. Чтобы объяснить это, Тай и его коллеги предложили гипотезу о существовании гипотетической частицы с чрезвычайно низкой массой. Ее изменяющееся со временем влияние соответствует последним наблюдениям и "сдвигает" базовую космологическую постоянную в отрицательную область, что и предсказывает конечное сжатие вселенной.
Исследование подчеркивает, что ученые теперь могут измерять общую продолжительность жизни вселенной. Будущие проекты, такие как европейский космический телескоп Euclid и обсерватория Vera C. Rubin, продолжат сбор данных, что поможет уточнить прогнозы и лучше понять полную историю космоса от Большого взрыва до потенциального финала.
Источник: Universe may end in a “big crunch,” new dark energy data suggests