Тайна темной энергии. Вселенная не просто расширяется, она расширяется ускоренно
Почти столетие с 1920-х годов астрономы знали, что Вселенная расширяется. Но 1998 году было неожиданно установлено, что Вселенная не просто расширяется, она расширяется ускоренно. Почему это происходит? Астрономы считают, что Вселенную "разгоняет" темная энергия. Вот только, что это такое - непонятно, а от этого зависит судьба Вселенной. Чем же все закончится?
Вселенная всегда расширялась, но расширение происходило с разной скоростью. Астрономы пытаются ответить, почему эволюция Вселенной была такой
Почти столетие астрономы знали, что Вселенная расширяется. Пространство-время растягивается на миллиарды световых лет, раздвигая находящиеся в нем галактики, как изюм в поднимающемся тесте. Это неуклонное расширение, противопоставленное стремлению космоса схлопнуться под действием собственной гравитации, означает, что есть два основных сценария того, как в конечном итоге Вселенная закончится. Первый сценарий называются Большим сжатием: гравитация в конце концов преодолевает силу расширения, и вся эволюция Вселенной идет обратно вплоть до Большого взрыва, который станет Большим хлопком. Второй сценарий предполагает, что гравитация проигрывает расширению, а вся материя "размазывается" по огромному пространству, где атомы и частицы уже не могут между собой взаимодействовать.
Какое-то время исследователи считали, что судьба Вселенной склоняется к первому сценарию. Но в конце 1990-х астрономы неожиданно обнаружили нечто, изменившее наше представление о будущем Вселенной: оказалось, что самые далекие галактики не просто удаляются от нас, они удаляются ускоренно - все быстрее и быстрее с течением времени.
Космологический паззл
Это явление было независимо открыто двумя группами астрономов, которые измеряли красное смещение далеких сверхновых, чтобы рассчитать точную скорость, с которой расширяется Вселенная. Они ожидали, что самые далекие звезды удаляются медленнее, чем близкие. Но оказалось, что все наоборот. Трое из этих ученых — Сол Перлмуттер, Адам Рисс и Брайан Шмидт — разделили Нобелевскую премию по физике 2011 года за свое открытие.
Отмеченные наградами исследования были получены в результате наблюдения далеких сверхновых типа Ia. Астрономы считают, что взрывы таких сверхновых происходят всегда при одних и тех условиях: белый карлик — плотный остаток солнцеподобной звезды — "собирает" вещество, которое превышает физический предел его массы и взрывается. Этот предел одинаков для всех белых карликов, поэтому все сверхновые типа Ia имеют одинаковую истинную яркость. Это свойство сделало эти сверхновые идеальными маркерами расстояния. Они получили название стандартные свечи.