Что, если я скажу вам, что большая часть нашей Вселенной состоит из чего-то абсолютно невидимого и неосязаемого, что определяет не только её структуру, но и наше с вами будущее? Сегодня мы погрузимся в историю открытия тёмной энергии — загадочной силы, которая заставляет космос расширяться всё быстрее и в конечном итоге может привести к его гибели.
Начало пути: случайное открытие, изменившее космологию
Наша история берёт начало в 1965 году, когда группа американских астрофизиков совершенно случайно подтвердила существование космического микроволнового фонового излучения (реликтового излучения). Изначально учёные изучали помехи в системах связи, но обнаружили постоянный «шум», который никак не удавалось устранить. Этот шум оказался древнейшим светом во Вселенной — эхом Большого взрыва, остывшим за 13 миллиардов лет. Анализ этого излучения, его неоднородностей и свойств привёл научное сообщество к революционному выводу: наша Вселенная имеет плоскую геометрию и расширяется.
Пропавшая плотность: загадка плоской Вселенной
К 1990-м годам учёные решили проверить расчёты. Чтобы Вселенная была плоской, как показывали наблюдения, её общая плотность должна соответствовать критическому значению. На тот момент были известны два компонента: обычная барионная материя (из которой состоим мы, планеты и звёзды) и тёмная материя. Расчёты показали, что привычное нам вещество составляет лишь 4-5% от необходимой плотности, а тёмная материя — около 22%. Куда же делись оставшиеся ~74%? Либо Вселенная не плоская, либо существует нечто, заполняющее этот огромный пробел. Уверенность в данных о форме Вселенной заставила учёных предположить существование новой, неизвестной формы энергии.
Ключевое доказательство: Вселенная ускоряется
Прорыв произошёл в 1998-1999 годах. Наблюдая за сверхновыми звёздами определённого типа, астрономы заметили, что их свет оказался слабее, чем предсказывали модели. Единственным логичным объяснением было то, что эти звёзды находятся дальше, чем ожидалось. Это означало, что расширение Вселенной не просто продолжается, а происходит с ускорением! Как будто невидимая сила расталкивает галактики всё быстрее. Данные с космического зонда WMAP, изучавшего реликтовое излучение, подтвердили эту гипотезу. Так было открыто существование тёмной энергии.
Обратите внимание: История атомной промышленности СССР. Военные против ученых.
Сущность тёмной энергии: великая космическая загадка
Что это такое?
Тёмная энергия — это гипотетическая форма энергии, равномерно заполняющая всё пространство Вселенной. Считается, что она обладает отрицательным давлением, что и приводит к эффекту антигравитации, расталкивающему галактики.
Почему «тёмная»?
Она получила такое название потому, что не взаимодействует с электромагнитным излучением (не испускает, не поглощает и не отражает свет). Мы не можем её «увидеть» напрямую, а лишь наблюдаем её колоссальное влияние на динамику всего космоса.
Владычица расширения и сценарии конца света
Интересно, что ускоренное расширение началось не сразу. Примерно первые 8-9 миллиардов лет после Большого взрыва гравитация обычной и тёмной материи замедляла разлёт вещества. Но около 5 миллиардов лет назад плотность материи уменьшилась настолько, что отталкивающий эффект тёмной энергии стал доминировать. С тех пор она безраздельно правит бал, и её влияние только растёт. Именно это определяет несколько возможных, и ни одного оптимистичного, сценария будущего Вселенной:
- Тепловая смерть (Большое Замерзание): Ускорение расширения станет так велико, что галактики за пределами нашего локального сверхскопления исчезнут за горизонтом событий. Звёзды потухнут, новым не из чего будет родиться, чёрные дыры испарятся, и Вселенная погрузится в холод, темноту и полную энтропию.
- Большой Разрыв: Если плотность тёмной энергии будет со временем возрастать, то она преодолеет не только гравитацию галактик, но и силы, связывающие звёзды, планеты, молекулы и даже атомы. Всё сущее будет разорвано на элементарные частицы за конечное время.
- Большое Сжатие: Маловероятный, но возможный сценарий, при котором тёмная энергия изменит свои свойства и начнёт не отталкивать, а притягивать. Тогда расширение сменится стремительным коллапсом всей Вселенной обратно в сингулярность, возможно, с последующим новым Большим взрывом.
Черные дыры сливаются друг с другом и поглощают все вокруг себя (иллюстрация одного из сценариев будущего)
Итоги: сила, которую мы только начинаем понимать
Итак, тёмная энергия — это фундаментальная, но до конца не познанная составляющая нашей реальности, которая:
- Составляет около 74% всей массы-энергии Вселенной.
- Выступает в роли космического «антигравитационного» двигателя, заставляя пространство расширяться с ускорением.
- В конечном счёте определит судьбу всего космоса, предложив на выбор несколько грандиозных, но безрадостных финалов.
Теперь вы можете блеснуть эрудицией в компании, обсудив не только погоду, но и варианты тепловой смерти Вселенной. Надеюсь, это путешествие в космологию было для вас увлекательным!
Еще больше интересного на моем канале. Буду рад вашей подписке!
[my]ФизикаНаучная поп-музыкаНаукаОбразованиеИнтересноУчёныеВселеннаяАстрономияАстрофизикаLong Post 6 EmotionsБольше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: История тёмной материи.