"Найбільша помилка" Ейнштейна може бути ключем до таємниці швидкого розширення Всесвіту

Понад століття тому знаменитий фізик-теоретик Альберт Ейнштейн у своїй теорії відносності запропонував "космологічну сталу" - вид енергії, який би забезпечував сталість Всесвіту. Згодом, коли інші вчені довели, що Всесвіт розширюється, він назвав свою ідею "найбільшою помилкою", але, ймовірно, геніальний вчений погарячкував.

Про це в статті для The Conversation написав астрофізик та космолог з Австралійського національного університету Бред Такер. Разом із колегами він провів дослідження, яке буде опубліковано у Astronomical Journal, яке виявило, що ідея Ейнштейна може бути дуже корисною.

Відомо, що атоми та молекули, з яких складаються люди, Земля та майже все, що можна побачити становлять лише 5% Всесвіту. Ще 25% наповнено таємничою "темною матерією", яку ми не бачимо, але помічаємо сліди, спостерігаючи її вплив на нормальну матерію через гравітацію.

Решта 70% космосу складаються з "темної енергії". Ця невідома форма енергії була відкрита 1998 року і, як вважається, змушує Всесвіт розширюватися з постійно зростаючою швидкістю.

Такеру та його колегам у проведеному дослідженні вдалося виміряти властивості темної енергії більш детально, ніж будь-коли раніше. Їхні дані свідчать про те, що відкинута Ейнштейном помилка могла бути дуже близькою до істини.

Загальна теорія відносності, розроблена Ейнштейном, свідчила про те, що Всесвіт повинен або розширюватися, або стискатися. Фізик вирішив, шо це неправильно, а тому ввів у свої рівняння "космологічну сталу" – вид енергії, притаманний порожньому простору. Це дозволило врівноважити силу гравітації та зберегти статичність Всесвіту.

Згодом, щоправда, фізик назвав таке рішення своєю "найбільшою помилкою", оскільки пізніші роботи Генрієтти Свон Левітт та Едвіна Габбла виявили, що Всесвіт таки розширюється.

Уже в 1998 році, виявилося, що він не просто розширюється, але цей процес прискорюється. Це натякало, що може існувати щось дуже схоже на космологічну константу Ейнштейна – те, що зараз прийнято вважати темною енергією.

Для того, аби виміряти природу цієї темної енергії, вчені використали наднові зірки і виявили, що темна енергія жодним чином не змінюється в процесі розширення Всесвіту. Тобто, вона не розтікається і не стає слабшою. Вчені вимірюють її числом, яке називається w і фактично встановлено Ейнштейном на рівні мінус 1.

Як пояснив Такер, хоча визначити це досить складно, насправді потрібно лише знайти наднову конкретного типу і спостерігати за нею.

У своєму дослідженні вчені вивчали наднові типу Ia (читається "один а") – це білі карликові зорі, які часто всмоктують речовину з сусідньої зорі і ростуть, поки не досягнуть маси, в 1,44 рази більшої за масу нашого Сонця, а тоді вибухають.

Саме наслідки цього вибуху і цікавлять вчених. Оскільки вчені знають, наскільки потужним є вибух в реальності, вони порівнюють його з потужністю світла, яке бачать через телескопи і таким чином можуть визначити, як далеко від нас стався цей вибух.

Загалом дослідження, учасником якого був Такер, тривало майже десять років. За цей час вони побачили вибухи близько 1500 зірок.

Їхні підрахунки показали, що значення w, встановлене Ейнштейном на рівні -1 є, ймовірно, дещо неточним.

"Ми знайшли w = -0,80 ± 0,18, тобто десь між -0,62 і -0,98. Це дуже цікавий результат. Він близький до -1, але не зовсім там. Щоб бути космологічною сталою, або енергією порожнього простору, вона мала б дорівнювати саме -1", – пояснив Такер.

Разом із тим, він не виключає, що Ейнштейн все ж міг бути точним щодо значення w, просто існуюча модель темної енергії може бути недостатньо складною. Такер вважає, що, можливо вченим потрібна нова модель, яка б припускала, що ця загадкова енергія може змінюватися протягом життя Всесвіту.

Раніше OBOZ.UA розповідав про те, що дослідження вчених виявило, що Всесвіт, схоже, сповільнив свою еволюцію.

Підписуйтесь на канали OBOZ.UA в Telegram і Viber, щоб бути в курсі останніх подій.