Попытка объяснить хаббловский кризис привела физиков к будущему сжатию Вселенной
В последние 10-12 лет наблюдения новых телескопов показали, что древняя и современная Вселенная расширяется с разными скоростями, хотя в стандартной космологической модели должна с постоянной. Группа физиков предложила возможное объяснение и попутно рассчитала дату «конца света».
В современной физической теории (ОТО) нет встроенных механизмов, позволяющих без астрономических наблюдений определить, расширяется Вселенная или сжимается. Когда Александр Фридман в 1925 году показал, что она вообще может делать это, то наткнулся на резкие возражения Эйнштейна: тот отстаивал модную тогда идею о вечной стабильности мироздания.
Именно поэтому космологическую постоянную Эйнштейн в 1917 году и ввел в свои формулы: для построения стационарной Вселенной нужно было уравновешивать некоей отталкивающей силой силу притягивающую (гравитацию), а без такого уравновешивания стационарность мироздания не работала. Однако затем оказалось, что этот баланс нестабилен: Вселенная из-за микротолчка или сжималась или разбегалась. Впервые это показал Фридман, а затем и наблюдатели-астрономы подтвердили его теоретическое предсказание.
К началу 1930-х Эйнштейн это признал, после чего назвал введение космологической постоянной (той самой отталкивающей силы) своей величайшей ошибкой. И до 1990-х об этой постоянной вспоминали лишь как о некой причуде гения. Только когда было открыто ускоренное расширение Вселенной в 1998 году, ее вставили в уравнение Фридмана и появился так называемый лямбда-член, давший имя всей современной космологии (лямбда-CDM-космология).
До 2010-х годов лямбда-член всех устраивал. Но потом оказалось, что по наблюдениям древней Вселенной скорость ее расширения одна, а по наблюдениям ее же в нашу эпоху — другая (расхождение назвали напряженностью Хаббла, или хаббловским кризисом). То есть скорость ее расширения со временем изменяется. Стандартная космологическая модель не позволяет такого: в ней лямбда-член — постоянная, а не переменная.
Теперь международная группа ученых попробовала объяснить разноскоростное расширение Вселенной в древности и сегодня. Результаты их работы опубликовали в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, с ее полным текстом можно ознакомиться на сервере препринтов Корнеллского университета.
Исследователи использовали ранее предложенную гипотезу о том, что темная материя состоит из ультралегких (что объясняло бы, почему в физических экспериментах никто не зарегистрировал их) аксионов. В ранней Вселенной их действие на ее расширение велико, они «расталкивали» ее. Но по мере ее старения они все слабее дополняли космологическую константу, поэтому скорость расширения пространства-времени через определенное время начнет падать.
В отличие от исходных разработчиков идеи ультралегкого аксиона, не прикладывавших ее к параметрам расширения пространства-времени, авторы новой научной работы провели расчеты того, как изменчивое влияние гипотетических аксионов повлияло бы на параметры Вселенной в будущем. Получилось, что сама по себе, без учета влияния аксионов, космологическая постоянная отрицательная, а не положительная. То есть когда влияние аксионов в будущем иссякнет, пространство-время начнет сжиматься.
Наиболее вероятный (в рамках такой модели) набор параметров указал, что полное сжатие (с распадом всех атомов в силу роста температур) случится через 33 миллиарда лет. При этом еще 11 миллиардов лет Вселенная будет расширяться, хотя и с постепенным замедлением, а затем начнет сжиматься до точки.
«Многие годы люди полагали, что Вселенная будет расширяться вечно. Хорошо знать, что если нынешние данные не будут опровергнуты, Вселенная будет иметь конец», — заявил СМИ Генри Тай, один из авторов нового исследования.
Не вполне ясно, почему он считает это благом, но стоит упомянуть, что модель ультралегких аксионов, как и вообще любую модель, объясняющую темную материю через некие частицы, в последние годы остро критикуют. Дело в том, что данные о столкновении скоплений галактик показывают: те двигаются так, будто никакого трения частиц темной материи между собой нет. Это физически логично, только если и самих частиц такого рода не существует.
Поэтому ранее другие научные группы уже предложили иное объяснение темной материи. Интересно, что в рамках одной из таких теорий Вселенная тоже сжимается, правда, за время, которое значительно больше 33 миллиардов лет от нашего времени. Кроме того, при сжатии она не становится точкой, и некоторые виды объектов (черные дыры и нейтронные звезды) способны пережить Великое сжатие и попасть в следующий цикл расширения и сжатия Вселенной.
Telegram 
Дзен 
VK Дистанционное зондирование из космоса выявило 280 гигантских каменных кругов, разбросанных по пустыне Атбай в Судане. Исследователи пришли к выводу, что это погребальные сооружения, оставленные исчезнувшей культурой скотоводов. Эти люди пасли здесь стада в четвертом-третьем тысячелетии до нашей эры, когда климат в пустыне был более влажным.
Вопрос формирования первых континентов на Земле до сих пор вызывает научные дискуссии. Исследование состава древнейших известных минералов, сохранившихся в архейских магматических горных породах Австралии, стало новым подтверждением того, что континенты появились в результате субдукции 3,5 миллиарда лет назад.
Авторы нового исследования выяснили, почему летающие насекомые так не любят чеснок: в нем содержится органическое вещество, подавляющее процесс спаривания и откладывания яиц. Причем мух и комаров отпугивает не запах, а вкус чеснока, поскольку это соединение особым образом воздействует на вкусовые рецепторы.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии