Учёные БФУ сделали вывод о «непредсказуемом и опасном» будущем Вселенной

Учёные БФУ им. И. Канта пришли к выводу, что согласно одной из возможных математических моделей тёмной энергии будущее Вселенной более непредсказуемо и катастрофично, чем считалось ранее. Результаты исследования опубликованы в высокорейтинговом научном журнале «The European Physical Journal C», сообщает РИА «Новости».

«Учет нового класса сингулярностей (состояний, при которых тот или иной параметр становится бесконечным) делает будущее нашей Вселенной непредсказуемым и опасным. В данной работе мы показали, что некоторые сингулярности могут возникнуть совершенно внезапно, практически в любой момент времени. Ни звезды, ни даже галактики такой катастрофы не переживут, — рассказал один из авторов исследования, профессор БФУ им. И. Канта Артем Юров.

На рубеже веков в космологии были обнаружены косвенные доказательства инфляционного расширения Вселенной, темная материя и энергия, гравитационные волны. В 1998 году ученые открыли, что наша Вселенная не просто расширяется, а расширяется с нарастающей скоростью из-за так называемого «тёмного сектора» Вселенной. По данным учёных, общее содержимое нашей Вселенной лишь на 4,9% состоит из привычной нам барионной материи, остальные 95,1% приходятся на «темный сектор», который состоит из темной материи (26,8%) и темной энергии (68,3%).

Есть три гипотезы о том, что такое тёмная энергия. Это либо космологическая константа — неизменная энергетическая плотность, равномерно заполняющая пространство Вселенной, либо квинтэссенция — динамическое поле, энергетическая плотность которого может меняться в пространстве и времени, либо проявление модифицированной гравитации на расстояниях порядка размера видимой части Вселенной.

«Будущее нашей Вселенной зависит от того, какая из этих моделей верна. Если верна вторая гипотеза, и темная энергия действительно является квинтэссенцией, то будущее может оказаться полно удивительных и неприятных сюрпризов. В частности, возможно появление сингулярностей прямо во время ускоренного расширения! Например, среднее давление квинтэссенции может вдруг «взорваться», — отметил профессор Юров.

То, что такая катастрофа возможна, вычислил в 2004 году профессор Кембриджского университета Джон Бэрроу. Более полное математическое изучение этого вопроса позволило физикам Сергею Одинцову, Синити Нодзири и Синдзи Цудзикаве провести классификацию таких возможных катастрофических сингулярностей будущего.

Группа физиков БФУ им. Канта под руководством профессора Артема Юрова предположила и показала математически, что может существовать целый класс сингулярностей, не охваченных классификацией Одинцова-Нодзири-Цудзикавы. Это означает, что наша Вселенная может погибнуть внезапно. Исследованием российских физиков, которое проводилось при поддержке Проекта 5–100, заинтересовались зарубежные коллеги. В частности, с письмом к авторам обратился Джон Бэрроу.

«Модель, о которой мы говорим — одна из сотен моделей рождения и смерти нашей Вселенной. Авторы из БФУ им. И. Канта корректно рассмотрели модель со специфическим потенциалом скалярного поля, и показали, что масштабный фактор может резко менять свое поведение. Для специалистов эта работа представляет интерес. Ее надо иметь ввиду для будущего, так как она видимо не противоречит современным данным наблюдений», — подчеркнул космолог, профессор НИЯУ МИФИ Сергей Рубин.