Темная энергия может эволюционировать во времени, и она может даже взаимодействовать через неизвестную пока силу природы с темной материей. Южнокорейский физик-теоретик считает, что ученые, возможно, уже видели доказательства этого. Его выводы были опубликованы на сервере препринтов arXiv, о них рассказывает Universe today.
Природа темной энергии, таинственной силы, которая заставляет Вселенную расширяться с ускорением, пока не ясна. Одна из возможностей состоит в том, что темная энергия эволюционирует со временем, резко меняя скорость ускорения Вселенной. Но когда мы допускаем динамичность темной энергии, сразу же возникает вопрос: а что контролирует эту эволюцию темной энергии? Возможный ответ заключается в том, что та каким-то образом связана с темной материей через новую, пятую силу природы. Тогда получится, что темная материя и темная энергия эволюционируют вместе, контролируя друг друга.
Эти теоретические модели имеют множество параметров, которые требуют строгой проверки с помощью наблюдений. Суть игры в данном случае состоит в том, чтобы найти теоретические модели, которые согласуются со всеми существующими наблюдениями, но при этом предоставляют новые возможности, которые позволят проверить идею.
Новое исследование делает именно это. В статье Лу Инь, астрофизика из Азиатско-Тихоокеанского центра теоретической физики Южной Кореии, рассматривается модель взаимодействия темной энергии темной материи Шевалье-Полярски-Линдера.
Она настроена так, чтобы соответствовать всем существующим наблюдениям с одним дополнительным поворотом. Еще в 2018 году группа астрономов сообщила об обнаружении долгожданного радиосигнала от образования первых звезд и галактик. Этот сигнал с длиной волны ровно 21 см создается излучением нейтрального водорода. Оказалось, что он в два раза сильнее, чем можно было бы ожидать и объяснить расчетами в рамках традиционной космологии.
Новое исследование Лу Иня доказывает, что неожиданные данные как раз хорошо укладываются в гипотезу, в которой темная энергия связана с темной материей и меняется со временем. Есть и замечательный «побочный эффект»: взаимодействие между темной материей и темной энергией должно повлечь образование звезд и галактик раньше, чем в классической космологической теории. А именно наличие слишком большого относительно расчетов количества черных дыр галактик в ранней Вселенной недавно было обнаружено супермощным телескопом «Джеймс Уэбб» и немало озадачило ученых.
«Уэбб» обнаружил больше древних галактик, чем должно быть согласно Стандартной модели
Тайны Вселенной: откуда все взялось, как началось и чем закончится
Найдено первое доказательство, что черные дыры являются источником темной энергии
Астрономы подсчитали скорость расширения Вселенной как никогда точно