Logo
Cover

Более ста лет астрономам известно, что Вселенная расширяется с момента Большого взрыва. Первые 8 млрд лет скорость расширения была относительно постоянной, поскольку ее сдерживала сила тяжести. Однако примерно 5 млрд лет назад она начала нарастать. Что привело к появлению теории темной энергии или представлению о том, что сила гравитации со временем могла измениться. Новое исследование опровергает эту идею — гравитация остается постоянной.

Международная коллаборация Dark Energy Survey (DES), занимающаяся изучением динамики расширения Вселенной, представила на Международной конференции по физике частиц и космологии COSMO’22 в Рио-де-Жанейро статью с результатами исследования темной энергии за три года. В ней авторы приходят к выводу, что природа гравитации оставалась неизменной на протяжении всей истории Вселенной, рассказывает Universe Today.

Общая теория относительности, которую Альберт Эйнштейн завершил к 1915 году, описывает, как искривление пространства-времени меняется в присутствии гравитации. За сто с небольшим лет эта теория точно предсказала почти все во Вселенной, от орбиты Меркурия и гравитационных линз до существования черных дыр. Но между 60-ми и 90-ми годами прошлого века были обнаружены два отклонения, которые заставили астрономов усомниться в верности ОТО.

Первое: гравитационные эффекты массивных структур уровня галактик и их скоплений не совпадают с их наблюдаемой массой. Это породило гипотезу о том, что космос наполнен невидимой массой, которая взаимодействует с «нормальной» (видимой) материей. Второе: наблюдаемое расширение Вселенной породило теорию темной энергии и космологическую модель лямбда-CDM.

Есть и другой вариант ответа — ОТО требует пересмотра. Чтобы понять, так ли это, специалисты DES наблюдали из обсерватории в Чили галактики в 5 млрд световых годах от Земли. Они надеялись определить, изменилась ли гравитация за это время. Особое внимание они уделили снимкам, содержащим мельчайшие отклонения из-за эффекта гравитационных линз. Когда появилось первое изображение телескопа «Уэбб», ученые проанализировали и их, и смогли сделать вывод о силе гравитации по тому, насколько гравитационные линзы искажают пространство-время.

Коллаборация измерила форму более сотни галактики, и все наблюдения совпадают с предсказаниями ОТО. Теория Эйнштейна работает, но тайна темной энергии пока остается не раскрытой.

Колоссальные регионы почти полной пустоты, из которых, в основном, состоит космическое пространство, могут не только служить полигоном для изучения ускоренного расширения Вселенной, но и вызывать это явление. Такую гипотезу предлагают ученые из Ирана. Возможно, считают они, темная энергия — не какая-то экзотическая сила или процесс, а просто побочный продукт обычной эволюции пустоты.