Древняя темная энергия поможет разрешить две самые большие загадки космологии
Команда астрофизиков придумала, как разрешить с помощью привлечения фактора экзотической темной энергии сразу два ключевых затруднения современной космологии. То есть парадокса, известного как «напряжение Хаббла» и заодно загадки необычайно ярких и многочисленных галактик, откуда-то взявшихся в ранней Вселенной.
«Классическая» темная энергия — это неизвестная форма энергии, которая была предложена, как возможное объяснение ускоренного расширения Вселенной. Но у нее есть своего рода «младший брат», далеко не настолько известный — так называемая «ранняя темная энергия». Это сугубо гипотетическое явление, которое могло действовать в первые доли секунды после Большого взрыва, и оказать влияние на всю последовавшую 13,8-миллиардолетнюю эволюцию пространства и времени, прежде чем полностью исчезло.
Прямых способов подтвердить ее существование, по понятным причинам, не существует. Но команда физиков из ряда университетов обнаружила, что в ряде фундаментальных вопросов введение этого фактора может сыграть ключевую роль, элегантно устранив кажущиеся неразрешимыми противоречия.
Это касается, во-первых, широко известного «напряжения Хаббла» — разницы между космологической постоянной (а, следовательно, скоростью разлёта и возрастом Вселенной), измеренной двумя различными способами. И, во-вторых, затруднения, порожденного недавними открытиями телескопа «Уэбб» — наличием огромного числа ярких, многозвездных и вполне сформировавшихся галактик в области, возраст которой составляет всего несколько сотен миллионов лет. Такое быстрое их возникновение тоже не укладывается в большинство схем, предлагаемых современной космологией.
Но, если предположить, что ранняя темная энергия имела своего рода «антигравитационный» характер, в силу которого она могла какое-то время противодействовать всеобщему притяжению, то расширение Вселенной на заре ее истории перестанет быть необъяснимым. А источник диссонанса в определении расстояний до наиболее отдаленных ее областей попросту исчезнет. Кроме того, ранняя темная энергия могла спровоцировать появление грандиозных структур, состоящих из темной материи — своего рода «вселенского скелета», внутри которого формирование галактик протекало бы гораздо быстрее.
«Мы демонстрируем, что структура ранней Вселенной неуловимым образом изменяется при увеличении амплитуды первичных колебаний. Так получаются более крупные гало темной материи и гораздо более яркие галактики, возникающие в значительно более ранние времена», — пояснил Рохан П. Найду, один из соавторов исследования.
Впрочем, коллеги ученых выражают определенный скептицизм: «Я думаю, что необходимо будет проделать дополнительную работу, чтобы установить связь между ранними галактиками и ранней темной материей. Но, в любом случае, это небезосновательная — и, надеюсь, в конечном итоге плодотворная — попытка», — отметил астрофизик Марк Камионковский. Более того, другие исследователи уже находятся на пути к разрешению «парадокса Хаббла» даже без привлечения экзотических энергий — а лишь благодаря уточнению наблюдений.
