Ученые долго считали, что Вселенная просуществует триллионы лет. Данные проектов Dark Energy Survey и спектроскопического инструмента DESI заставили пересмотреть этот прогноз. Эти инструменты составили карту сотен миллионов галактик.
Источник изображения: NASA, ESA, CSA, STScI, A. Riess (JHU/STScI)
Астрономы сосредоточились на темной энергии — таинственной силе, которая с возрастающей скоростью раздвигает Вселенную. Оказалось, что уравнение состояния темной энергии, то есть соотношение давления и плотности энергии, не остается статичным. Оно меняется со временем. Этот вывод ученые сделали с высокой степенью уверенности на основе данных проектов Dark Energy Survey и DESI, которые составили карту сотен миллионов галактик.
Если влияние темной энергии меняется со временем, значит, стандартная модель с постоянной величиной не работает. Ученым потребовались другие объяснения. Авторы новой статьи на сервере препринтов arXiv взяли модель аксионной темной энергии. Она предполагает, что темная энергия состоит из двух частей. Первая — аксионное поле, сверхлегкая форма темной материи, которая колеблется во Вселенной. Вторая — космологическая постоянная, фиксированное фоновое расширение, заложенное в структуру пространства-времени.
Ученые применили эту модель к измерениям DES. Расчет показал странный результат. В далеком будущем взаимодействие аксионного поля и космологической постоянной начнет не раздвигать Вселенную, а активно притягивать её обратно. Процесс называется Большое сжатие — материя и пространство-время схлопнутся в сверхплотное состояние, подобное условиям Большого взрыва.
Исследователи рассчитали момент космической смерти: 33,3 миллиарда лет от текущего момента. Традиционная оценка предполагала триллионы лет. При этом данные DES и DESI нуждаются в подтверждении. Модель зависит от множества переменных. Но отрицательная космологическая постоянная, ведущая к Большому сжатию, остается наиболее вероятным вариантом в их анализе.