Kosmologové a fyzici z Ústavu teoretické fyziky Ruské akademie věd navrhli, že nesrovnalosti v míře expanze vesmíru, vypočtené z explozí supernovy a „ozvěn“Velkého třesku, lze vysvětlit skutečností, že temná energie je nestabilní a postupně se mění v temnou hmotu, podle článku publikovaného v časopise MNRAS.
"Pokud má Einstein 100% pravdu, pak temná energie zůstává neměnná a věčná." Ale co když je jen, řekněme, 99,99% v pořádku? V přírodě je tolik temné energie, že i kdyby se její nepatrný zlomek za 14 miliard let, který prošel od Velkého třesku, rozpadl na známé elementární částice, včetně fotonů, byl by to obrovský nový zdroj energie užitečné pro lidstvo. “, - říká Alexej Starobinskij z ITF RAS, citovaný tiskovou službou institutu.
Temné činy vesmíru
V roce 1929 slavný astronom Edwin Hubble dokázal, že náš vesmír nestojí, ale postupně se rozšiřuje a sleduje pohyb galaxií daleko od nás. Na konci 20. století astrofyzici při pozorování supernovy typu I objevili, že se nerozšiřuje konstantní rychlostí, ale se zrychlením. Důvodem, jak vědci dnes věří, je „temná energie“- tajemná látka, která působí na hmotu jako druh „antigravitace“.
V červnu 2016 laureát Nobelovy ceny Adam Reiss a jeho kolegové, kteří tento jev objevili, spočítali přesnou rychlost expanze vesmíru dnes pomocí proměnných Cepheidových hvězd v blízkých galaxiích, vzdálenost, kterou lze vypočítat s velmi vysokou přesností.
Toto zdokonalení přineslo mimořádně neočekávaný výsledek - ukázalo se, že dvě galaxie, oddělené vzdáleností asi 3 milióny světelných let, se rozptylují rychlostí asi 73 kilometrů za sekundu. Toto číslo je znatelně vyšší než data získaná na orbitálních dalekohledech WMAP a Planck - 69 kilometrů za sekundu, a nelze ji vysvětlit pomocí našich představ o povaze temné energie a mechanismu zrození vesmíru.
Tyto nesrovnalosti přiměly vědce, včetně akademika Starobinského, přemýšlet o dvou možných způsobech, jak tuto anomálii vysvětlit. Na jedné straně je docela možné, že měření Plancka nebo Riesze a jeho kolegů jsou chybná nebo neúplná. Na druhé straně je docela přípustné, že vlastnosti temné hmoty nebo temné energie se během života vesmíru znatelně změnily, což by mohlo změnit rychlost jeho expanze.
Propagační video:
Nejjednodušší a nejlogičtější variantou takových změn, jak navrhl Starobinsky a jeho kolegové, je nestabilní povaha temné energie nebo temné hmoty. Podobné nápady, jak poznamenávají akademici, již sovětští vědci představili v polovině 30. let, ale pak předpokládali, že „temné“látky by se měly rozpadnout na viditelné formy hmoty.
Konec kosmologické věčnosti
Rusští kosmologové nyní věří, že rozpad jejich částic vede k tvorbě nových „temných“složek vesmíru. V tomto případě jejich rozpad není ovlivněn vnějšími podmínkami, včetně aktuální rychlosti expanze vesmíru, jeho věku a dalších charakteristik, ale pouze vnitřních vlastností temné hmoty a energie, v důsledku čehož je rychlost expanze vesmíru a jeho dalších vlastností v závislosti na poměru jejich podílů ve vesmíru se hladce změní.
Takový rozpad, jak vysvětluje fyzik, může jít třemi způsoby - v důsledku procesu podobného destrukci jader „obyčejných“nestabilních prvků, přímé přeměně temné energie v temnou hmotu a přeměně temné energie v „temné záření“- proudu světelných částic a zvláštním “tmavé fotony, které nereagují s viditelnou hmotou.
„Analýza ukázala, že druhý model lépe než ostatní umožňuje vysvětlit stávající kosmologické parametry pozorovaného vesmíru i jeho vývoj v minulosti. Z toho vyplývá, že poločas temné energie skrz tento kanál není nejméně 17krát vyšší než je vesmír vesmíru. Jinými slovy, pokud dojde k rozpadu temné energie na temnou hmotu, pak to jde velmi pomalu, “pokračuje Starobinsky.
Takový scénář, jak vědci poznamenávají, dobře popisuje rozdíly v míře expanze vesmíru, které objevil Riess a jeho tým, a podobná data získaná v rámci projektu BOSS zaměřená na hledání stop Velkého třesku v distribuci galaxií ve vesmíru.
Pokud budou tato data potvrzena v blízké budoucnosti, lze je považovat za potvrzení modelu Starobinského a jeho kolegů a za první důkaz, že temná hmota není konstantní a stabilní, jak předpokládá standardní kosmologický model.