Тёмная энергия обернулась отвергнутой догадкой эйнштейна
Учёные из проекта «Обзор наследия сверхновых» публиковали результат наблюдения за далёкими (2-8 миллиардов световых лет) сверхновыми звёздами, указывающий, что Эйнштейн, по всей видимости, зря отказался от космологической постоянной, назвав её самой грубой ошибкой в своей жизни.
Так называемая космологическая постоянная была введена великим учёным в уравнение, описывающее расширение Вселенной, чтобы привести Вселенную в «гармоничное равновесие». Но последующие наблюдения доказали, что Вселенная не только расширяется, но расширение это ускоренное, и равновесия нет.
Потому Эйнштейн оставил понятие «космологической постоянной».
Зато в 1990-е годы космологи ввели в обиход понятие тёмной энергии (некой антигравитационной силы расталкивающей материю), вроде бы, способной объяснить эффект ускорения разбегания.
Что такое тёмная энергия — никто пока сказать точно не может. Она может быть воплощена в виде гипотетических акселеронов.
А возможно, что тёмной энергии — вовсе не существует. Ведь есть альтернативное объяснение наблюдаемому эффекту ускорения расширения.
Мы уже упоминали вскользь о том, что наблюдения сверхновых возвращают космологическую постоянную к жизни. Теперь об этом можно заявить куда более уверенно.
Наблюдения международной команды астрономов из проекта «Обзор наследия сверхновых» (Supernova Legacy Survey), кажется, показывают, что тёмная энергия очень подозрительно походит на ту самую космологическую постоянную: неизменную всюду в пространстве и во времени.
Сверхновая SNLS-03D4ag – одна из тех, что помогли новому исследованию (фото CFHTLS/SNLS/Terapix).
Наблюдения велись на ряде телескопов в разных странах, но преимущественно — на транснациональном телескопе, расположенном на Гавайях (Canada-France-Hawaii Telescope), при помощи относительно новой камеры MegaCam, сочетающей высокое разрешение (340 мегапикселей) с широким полем зрения (площадью в четыре Луны). Такая комбинация зоркости с охватом позволила эффективно отлавливать вспышки необычайно далёких сверхновых – события весьма редкие.
И вот, измерив расстояния, яркости, кривые блеска, спектры и красные смещения у 71-й попавшейся «в сети» сверхновой, астрономы установили (с высокой степенью точности), что эффект, который оказывает тёмная энергия, не изменяется с увеличением расстояния до объекта (а значит — и по шкале развития Вселенной).
Исследователи включили полученные за год работы данные в так называемое уравнение состояния, которое измеряет отношение между давлением и плотностью материи во Вселенной.
Так они нашли (полное описание исследования вы найдёте тут, PDF-документ), что тёмная энергия должна отражаться в нём в виде постоянной, которая меньше, чем «-0,85», а это число подозрительно близко совпадает с космологической постоянной Эйнштейна: «-1».
«Наше наблюдение идёт в разрез со множеством теорий о природе тёмной энергии, которые предсказывают, что она должна измениться по мере расширения Вселенной. Насколько мы можем видеть — она (тёмная энергия) этого не делает», — рассказывает член команды исследователей Рей Карлберг (Ray Carlberg) из университета Торонто (University of Toronto).
Сообщество астрономов, работающих в рамках Supernova Legacy Survey, намерено продолжить наблюдения и расчёты в течение ещё четырёх лет, чтобы повысить точность измерений и попытаться узнать больше о загадочной природе тёмной энергии, которая предположительно составляет 75% (по последним оценкам) Вселенной.
Наблюдения за очень отдалёнными сверхновыми – это тот случай, когда количество (повышение возможностей приборов) перерастает в качество (принципиально новые данные, которые нельзя было получить иным путём) (фото NASA).
Не исключено, что та самая константа «-0,85» в результате расширения базы наблюдений (числа пойманных сверхновых) в десять раз и, соответственно, уточнений расчётов «сползёт» к числу «-1», а это уже будет очень весомым доводом в пользу гениальной догадки Эйнштейна, от которой он сам отказался когда-то.
Любопытно, что данное открытие вновь поднимает другой давний нерешённый вопрос: так называемую проблему космологических совпадений. Речь идёт о взаимном сопоставлении плотностей физического вакуума (в космологии есть такой параметр), вещества и иных форм материи – той же гипотетической тёмной энергии.
С новыми данными получается, что обычная материя и тёмная энергия имеют сопоставимую плотность, вот совпадение, как раз в нашу эпоху, притом, что плотность материи постоянно и сильно уменьшалась, начиная с Большого Взрыва и до наших дней.
Чтобы подобраться к разрешению этой загадки, учёные и призывают «к работе» Эйнштейновскую космологическую постоянную, почти через 90 лет после её рождения.
Если учёные поймут, что тёмная энергия всё же существует, получится, что де-факто Эйнштейн предсказал её ещё в начале прошлого века. Пусть он и не называл её этим современным именем.
А. М. Черепащук \
