Всесвіт не просто розширюється — швидкість цього процесу, схоже, зростає. Найпоширеніше пояснення пов’язує це з темною енергією, яка, за стандартною космологічною моделлю, становить близько 68% енергетичної щільності Всесвіту. Але природа цього явища досі залишається загадкою.
Нове дослідження пропонує незвичну альтернативу: можливо, прискорене розширення не потребує окремої «темної» складової. Фізик Саввас Кушіаппас із Brown University припускає, що воно може бути наслідком квантових властивостей самої геометрії Всесвіту.
Квантова невизначеність на космічному рівні
У запропонованій моделі розмір Всесвіту та швидкість його розширення не можна одночасно визначити абсолютно точно. Це нагадує фундаментальний принцип квантової механіки, але тут його застосовують до масштабів усього космосу.
За задумом ученого, така невизначеність може змінювати рівняння, які описують еволюцію Всесвіту. У результаті ефект, який ми сьогодні приписуємо темній енергії, може виявитися своєрідним «відбитком» квантової гравітації на космологічному горизонті.
Якщо ця ідея правильна, астрономи потенційно зможуть шукати не просто невідому речовину чи поле, а конкретні спостережувані ознаки квантової гравітації в історії розширення Всесвіту.
Можливий навіть інший початок Всесвіту
Дослідник розглядає й радикальніший варіант моделі. У ньому Великий вибух не був початком із точки нескінченної густини. Натомість наш Всесвіт міг виникнути після своєрідного відскоку від попередньої фази стиснення.
Втім, це поки що математична модель, а не відкриття. У ній залишаються суперечності та питання, на які потрібно відповісти. Допомогти перевірити такі ідеї можуть майбутні спостереження за мільярдами галактик. Дані від DESI, космічного телескопа Euclid та обсерваторії Віри Рубін дозволять точніше відтворити історію розширення Всесвіту.
Можливо, саме в цих вимірюваннях і ховається підказка до однієї з найбільших загадок сучасної фізики — як поєднати квантову механіку з гравітацією. Дослідження було опубліковано в журналі Review D.