Будущее Вселенной может оказаться совсем не таким, каким его представляла классическая космология. Согласно новой теоретической модели, основанной на последних данных крупнейших астрономических проектов Dark Energy Survey (DES) и Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), ускоренное расширение Вселенной может быть лишь временным этапом. За ним, как утверждают авторы работы, последует обратный процесс — космическое сжатие, или так называемый «Большой хруст» (Big Crunch), который завершит жизнь Вселенной примерно через 33 миллиарда лет после Большого взрыва. С момента рождения Вселенной уже прошло 13,8 млрд лет, то есть мы почти на полпути к финалу, пишет Хайтек+.
Главный фокус новой теории — это пересмотр природы тёмной энергии, загадочной силы, ускоряющей расширение Вселенной. В классической модели она представлена так называемой космологической постоянной, положительной и неизменной. Но анализ новых данных наблюдений позволил предложить более сложную картину. Согласно обновлённой модели, тёмная энергия состоит из двух компонентов: гипотетических частиц аксионов и космологической постоянной, но с отрицательным знаком.
Аксионы, по предположениям, заполняют всё пространство и обладают сверхмалой массой, почти не взаимодействуя с другими частицами. Именно они, согласно авторам, ответственны за нынешнюю фазу ускоренного расширения — их энергия действует как временное топливо для «раздувания» космоса. Но по мере развития Вселенной это топливо будет «выгорать»: аксионы утратят свою способность поддерживать расширение, а доминировать начнёт отрицательная космологическая постоянная. В отличие от положительной, она действует как сила притяжения, тормозящая рост Вселенной.
Когда аксионное поле ослабнет, эта притягивающая сила начнёт преобладать, и в какой-то момент остановит расширение. После этого начнётся фаза сжатия: галактики снова потянутся друг к другу, Вселенная начнёт уменьшаться в размерах, температура и плотность будут расти.
Этот процесс завершится формированием сингулярности — точки с бесконечно высокой плотностью и температурой, как это предположительно было в момент Большого взрыва.
Согласно расчётам, расширение Вселенной продлится ещё около 3 миллиардов лет. Затем на смену ему придёт фаза сжатия продолжительностью 16,5 млрд лет. Полный жизненный цикл Вселенной в этой модели составляет 33 млрд лет. Таким образом, если эта теория верна, то более 40% пути уже пройдено и сейчас Вселенная находится на финальном этапе процесса расширения.
Важно понимать, что это не окончательный прогноз, а гипотеза, опирающаяся на новые, но пока ещё предварительные данные. Даже если существующие наблюдения DES и DESI действительно указывают на отклонения от классической модели тёмной энергии, это не означает автоматического признания новой теории. Она нуждается в дальнейшей проверке, уточнении параметров и независимом подтверждении.
Тем не менее, если гипотеза окажется верной, это будет означать радикальный пересмотр нашего понимания космоса. Вместо вечного расширения и тепловой смерти — медленного затухания всех звёзд и рассеивания энергии, что заняло бы десятки или даже сотни миллиардов лет — мы, вероятно, живем в циклической Вселенной с возвращением к исходной точке. Такой сценарий может даже предполагать повторяющиеся циклы ее рождения и гибели.
Для научного сообщества эта модель представляет уникальную возможность протестировать фундаментальные физические принципы, такие как симметрия CPT (заряд, парность и время), свойства вакуума и структуру самого пространства-времени. В частности, аксионы давно рассматриваются как один из главных кандидатов на роль частиц тёмной материи, а также фигурируют в расширениях Стандартной модели физики элементарных частиц. Их обнаружение — если оно произойдёт — станет крупнейшим открытием XXI века.
