Ученые вычислили вероятную дату конца света

Космос вовсе не обязан расширяться вечно: опираясь на теоретическую концепцию исследовательской группы под началом Генри Тая из Корнеллского университета, космологическое расширение со временем способно смениться фазой сжатия, которая завершится глобальным коллапсом (Большим сжатием). Исследователи также допускают вероятность того, что за этим последует очередной Большой взрыв, дающий старт новому витку эволюции мироздания.

Общепринятые научные парадигмы утверждают, что Вселенная зарождалась приблизительно 13,8 млрд лет назад, непрерывно увеличиваясь в размерах. На рубеже 2000-х годов астрофизики установили, что гравитационные силы не тормозят этот процесс, а напротив, придают ему ускорение. Для интерпретации данного феномена была введена концепция тёмной энергии, которая, по предварительным расчетам, формирует порядка 70% массы-энергии современного мира. Ее фундаментальная природа по-прежнему не раскрыта, а в базовых космологических моделях этот фактор традиционно параметризуют через космологическую постоянную.

Свежие астрономические данные ставят под сомнение неизменность свойств тёмной энергии на протяжении всей хронологии космоса. Масштабные обзоры Dark Energy Survey (DES) и Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), сформировавшие детальные трехмерные атласы миллионов звездных систем, демонстрируют намеки на эволюцию ее характеристик во времени. Коллектив под руководством Тая задействовал эти эмпирические данные для построения модели, где на динамику Вселенной воздействуют не только космологическая константа, но и гипотетические элементарные частицы — аксионы. Их реальное существование пока не доказано: предполагается, что они обладают ничтожно малым сечением взаимодействия с барионной материей, что делает их крайне неуловимыми для экспериментальной физики.

В рамках предложенной модели коллапса космологическая постоянная наделяется отрицательным знаком, выступая в роли тормозящего агента, в то время как аксионы доминировали на заре формирования Вселенной. По мере пространственного разрастания их вклад деградирует, тогда как притяжение, обусловленное отрицательной константой, способно со временем стать доминирующим вектором. Грубые расчеты показывают, что поворот к сжатию может наступить примерно через 11 миллиардов лет, а финальный катаклизм — Большое сжатие — случится еще спустя порядка 8 миллиардов лет. Подчеркнем, что это лишь математический сценарий в рамках конкретной гипотезы, а не точный календарный прогноз гибели мироздания.

Перспектива грядущего сжатия закономерно порождает вопрос: способна ли Вселенная возродиться в новом цикле экспансии? Согласно концепции Большого отскока, космос чередует эпохи разлета и схлопывания, причем фаза коллапса трансформируется в новый рождающий взрыв. Тем не менее, для верификации подобного развития событий ученым необходимо постичь физику экстремальных плотностей, где в равной степени задействованы постулаты общей теории относительности и принципы квантовой физики. Универсальной квантово-гравитационной теории для описания столь экстремальных условий наука пока не выработала.

Дальнейшие астрономические изыскания и проверка математического аппарата должны прояснить, насколько жизнеспособна эта интерпретация космической эволюции. Впрочем, даже если исследователям удастся достоверно предсказать финальный финал Вселенной, тайна того, что предшествовало нашему Большому взрыву, продолжит волновать умы.

Источник: iXBT