Космологи объяснили расширение Вселенной без темной энергии
Венгерские и американские астрофизики предполагают, что ускоряющееся расширение Вселенной можно объяснить без наличия в ней темной энергии, если учесть изменения в ее структуре с момента Большого Взрыва, говорится в статье, опубликованной в журнале MNRAS.
"Теория относительности является фундаментальной для понимания того, как эволюционирует Вселенная. Мы не сомневаемся в ее справедливости, мы всего лишь задумались о том, насколько справедливы ее приблизительные решения. Наша гипотеза основывается на ином математическом представлении того, как расширяется пространство, и как формирование разных структур в нем влияет на этот процесс. Эти вещи раньше отбрасывались, но если их учесть, то тогда становится ясно, что темная энергия не нужна", - заявил Лазло Добош (Laszlo Dobos) из Будапештского университета (Венгрия).
Долгое время космологи считали, что наша Вселенная растет с постоянной скоростью, которая почти не меняется. В 1998 году нобелевские лауреаты Сол Перлмуттер, Брайан Шмидт и Адам Рисс показали, наблюдая за вспышками сверхновых первого типа, что это на самом деле не так - оказалось, что пределы мироздания расширяются все быстрее и быстрее.
Причиной этого ускорения, как сегодня считают ученые, является темная энергия - загадочная субстанция с экзотическими свойствами, на чью долю приходится почти 70% содержимого Вселенной. Мы почти ничего не знаем о ее свойствах, и сегодня ученые пытаются найти следы темной энергии в движениях галактик и в микроволновом фоновом излучении, "эхо" Большого Взрыва.
В июне прошлого года, Рисс и его коллеги вычислили точную скорость расширения Вселенной сегодня, и неожиданно обнаружили, что скорость расширения Вселенной была заметно выше предсказаний, основанных на данных наблюдений за "эхом" Большого Взрыва. Это открытие заставило космологов в очередной раз начать спорить о сущности темной энергии и о том, существует ли она на самом деле.
Добош и его коллеги из Будапештского университета и университета Гавайев в Гонолулу (США) предположили, что все разночтения между данными наблюдений и теоретическими расчетами можно объяснить тем, что все космологические модели Вселенной не учитывают то, как менялись свойства ее пространства по мере "растягивания" мироздания.
Как объясняют ученые, теория относительности постулирует, что крупные скопления материи внутри Вселенной, в которой вся остальная масса будет распределена однородно, будут влиять на процесс ее расширения. Этот факт, однако, не учитывается в фактически всех космологических моделях по двум причинам - сила его считалась фактически незначительной, и его крайне тяжело просчитывать даже при помощи суперкомпьютеров.
Команда Добоша придумала, как обойти вторую проблему - астрофизики представили Вселенную в виде набора из своеобразных полых "пузырьков", каждый из которых представлял собой своеобразную "мини-Вселенную" со своими законами физики. Стенки этих пузырьков сложены из видимой и темной материи галактик и их скоплений, а их внутренности - из пустоты между нитями "паутины Вселенной". Каждый такой "пузырек" будет расти со своей собственной скоростью, которую будет определять его масса и другие физические параметры.
Представив и просчитав Вселенную таким образом, ученые с удивлением обнаружили, что ее текущий облик можно получить, не добавляя в модель темную энергию или какой-то другой источник ускоряющегося расширения мироздания.
Если же темную энергию все же добавить в модель, то финальная картина эволюции Вселенной будет почти такой же, как при ее отсутствии, с небольшими, но заметными различиями в ее размерах. Это важно, как объясняют физики, по той причине, что это позволяет проверить, какая из двух теорий верна, наблюдая за распределением крупных скоплений материи во Вселенной.
