Темна енергія обернулася відкинутою здогадом Ейнштейна
Вчені з проекту «Огляд спадщини наднових» публікували результат спостереження за далекими (2-8 мільярдів світлових років) надновими зірками, що вказує, що Ейнштейн, мабуть, даремно відмовився від космологічної постійної, назвавши її грубою помилкою у своєму житті.
Так звана космологічна стала була введена великим вченим у рівняння, що описує розширення Всесвіту, щоб привести Всесвіт у «гармонійну рівновагу». Але наступні спостереження довели, що Всесвіт як розширюється, але розширення це прискорене, і рівноваги немає. Тому Ейнштейн залишив поняття "космологічної постійної".
Зате в 1990-і роки космологи ввели в ужиток поняття темної енергії (якоїсь антигравітаційної сили, що розштовхує матерію), начебто, здатної пояснити ефект прискорення розбігання.
Що таке темна енергія — ніхто поки що сказати точно не може. Вона може бути втілена у вигляді гіпотетичних акселеронів. А можливо, що темної енергії зовсім не існує. Адже є альтернативне пояснення ефекту прискорення розширення, що спостерігається.
Ми вже згадували побіжно про те, що спостереження наднових повертають космологічну постійну до життя. Тепер про це можна заявити значно впевненіше.
Спостереження міжнародної команди астрономів із проекту «Огляд спадщини наднових» (Supernova Legacy Survey), здається, показують, що темна енергія дуже підозріло схожа на ту саму космологічну постійну: незмінну усюди у просторі та в часі.
Спостереження велися на ряді телескопів у різних країнах, але переважно на транснаціональному телескопі, розташованому на Гаваях (Canada-France-Hawaii Telescope), за допомогою відносно нової камери MegaCam, що поєднує високу роздільну здатність (340мегапікселів) з широким полем зору (площею чотири Місяця). Така комбінація пильності з охопленням дозволила ефективно відловлювати спалахи надзвичайно далеких наднових – події дуже рідкісні.
І ось, вимірявши відстані, яскравості, криві блиску, спектри і червоні зміщення у 71-ї наднової, що попалася «в мережі», астрономи встановили (з високим ступенем точності), що ефект, який надає темна енергія, не змінюється зі збільшенням відстані до об'єкта (Отже - і за шкалою розвитку Всесвіту).
Дослідники включили отримані протягом року роботи дані у так зване рівняння стану, яке вимірює відношення між тиском і щільністю матерії у Всесвіті.
Так вони знайшли (повний опис дослідження ви знайдете тут, PDF-документ), що темна енергія повинна відображатися в ньому у вигляді постійної, яка менша, ніж «-0,85», а це число підозріло близько збігається з космологічною постійною Ейнштейна: « -1».
«Наше спостереження йде в розріз з безліччю теорій про природу темної енергії, які передбачають, що вона має змінитися в міру розширення Всесвіту. Наскільки ми можемо бачити – вона (темна енергія) цього не робить», – розповідає член команди дослідників Рей Карлберг (Ray Carlberg) із університету Торонто (University of Toronto).
Спільнота астрономів, що працюють в рамках Supernova Legacy Survey, має намір продовжити спостереження та розрахунки протягом ще чотирьох років, щоб підвищити точність вимірювань і спробувати дізнатися більше про загадкову природу темної енергії, яка приблизно становить 75% (за останніми оцінками) Всесвіту.
Не виключено, що та сама константа «-0,85» в результаті розширення бази спостережень (числа спійманих наднових) у десять разів і, відповідно, уточнень розрахунків«сповзе» до «-1», а це вже буде дуже вагомим доказом на користь геніальної здогадки Ейнштейна, від якої він сам відмовився колись.
Цікаво, що це відкриття знову порушує інше давнє невирішене питання: так звану проблему космологічних збігів. Йдеться про взаємне зіставлення щільностей фізичного вакууму (у космології є такий параметр), речовини та інших форм матерії – тієї ж гіпотетичної темної енергії.
З новими даними виходить, що звичайна матерія і темна енергія мають порівнянну щільність, ось збіг саме в нашу епоху при тому, що щільність матерії постійно і сильно зменшувалася, починаючи з Великого Вибуху і до наших днів.
Щоб підібратися до вирішення цієї загадки, вчені і закликають до роботи Ейнштейнівську космологічну постійну, майже через 90 років після її народження.
Якщо вчені зрозуміють, що темна енергія все ж таки існує, вийде, що де-факто Ейнштейн передбачив її ще на початку минулого століття. Нехай він і не називав її цим сучасним ім'ям.