Новые исследования показывают, что “голографическая темная энергия” может остановить расширение Вселенной. Ученые обнаружили, что гипотетическая форма темной энергии может привести к мрачной судьбе Вселенной: “Большому Замерзанию”, при котором все просто замедлится.
В этом сценарии Вселенная расширится до конечного размера, но все станет настолько холодным, что всякая активность практически прекратится.
Темная энергия — это таинственная сила, ответственная за ускоренное расширение Вселенной. Она была открыта в 1990-х годах, но, несмотря на более чем два десятилетия исследований, она остается главной загадкой современной космологии. На протяжении многих лет ученые представляли увлекательные исследования, посвященные ее природе и механизму действия.
Одна из идей известна как “голографическая темная энергия”. В этом сценарии гравитация — и само пространство — являются иллюзией. Наша Вселенная на самом деле двумерна, а экзотические квантовые силы на этой поверхности создают видимость гравитации и структуры трехмерного пространства.
Следствием этой теории является естественное ускоренное расширение Вселенной, которое мы идентифицируем как темную энергию.
Хотя многие ученые изучали модели голографической темной энергии и способы ее проверки, двое астрофизиков исследовали долгосрочную судьбу Вселенной, если ею действительно управляет голографическая темная энергия.
Темная энергия составляет примерно 70% плотности энергии всего космоса. По мере расширения Вселенной плотность как обычной, так и темной материи падает, в то время как темной энергии становится все больше. Чтобы изучить конечную долгосрочную судьбу Вселенной, исследователи проигнорировали материю и сосредоточились исключительно на эволюции голографической темной энергии.
Они обнаружили, что, как и ожидалось, голографическая темная энергия будет продолжать расширять Вселенную. Но со временем ее влияние будет постепенно ослабевать, и ускорение замедлится. Скорость расширения Вселенной будет неуклонно уменьшаться, пока космос не достигнет почти статического значения, фактически зафиксировавшись на конечном размере.
Но по мере того, как расширение Вселенной замедляется, плотность голографической темной энергии также уменьшается. А поскольку плотность материи тоже уменьшается по мере расширения Вселенной, то Вселенная останавливается. Исследователи называют этот сценарий “Большим Замерзанием”, в отличие от других известных вариантов судьбы Вселенной, таких как “Большая Заморозка” (ускоренное расширение продолжается бесконечно) и “Большое Сжатие” (что-то заставляет Вселенную сжаться обратно к Большому Взрыву).
Большое Замерзание — не радужный сценарий. Хотя расширение Вселенной в конечном итоге остановится, не будет новых источников энергии для всей материи внутри нее. Это означает, что в конце концов все звезды погаснут и распадутся, а все субатомные частицы разлетятся.
К сожалению, даже в своих самых экзотических теориях космологи не могут найти способ обеспечить Вселенной счастливый конец.
Результаты опубликованы (но не рецензированы) 30 сентября 2024 года в базе данных препринтов arXiv.
Читайте также: Действительно ли космологический естественный отбор объясняет, почему Вселенная кажется идеально настроена для жизни?
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.