”Vi har visst lenge at universet utvider seg. Men for rundt 15 år siden fant kollegene og jeg ut at det ekspanderte raskere og raskere. Universet ekspanderer raskere og raskere, noe ingen forventet, men nå tilskrives det en mystisk mørk energi, som ser ut til å utgjøre omtrent 70% av universet. - Adam Riess
I 1998 rapporterte to uavhengige team av forskere som studerte de fjerneste supernovaene i universet, det samme uventede fenomenet: Disse blendende lysglimtene, hvis lysstyrke og rødforskyvning var kjent med høy nøyaktighet, hadde et problem - de var mye svakere enn forventet. Og jo høyere rødskiftet er, jo større er problemet. Forklaring? De var lenger borte - og virket derfor mindre lyse - enn den tradisjonelle versjonen av det ekspanderende universet antok. I stedet for å være fylt med bare materie og stråling i hele romets stoff, inneholdt universet også en liten, men betydelig mengde energi som ligger i selve rommet: mørk energi.
Etter hvert som målingene våre ble bedre og bedre, og vi samlet inn data fra andre kilder, for eksempel svingninger i den kosmiske mikrobølgebakgrunnen (CMB), fant vi at omtrent 68% av energien i universet kommer fra denne mystiske mørke energien. Ja, mørk materie, vanlig materie, nøytrinoer og stråling var alle avgjørende for utvidelsen og utviklingen av universet, spesielt i de første dagene. Men etter hvert som universet modnet, ble mørk energi mer og mer viktig og til slutt nærmet seg 100% av energien til stede i universet vårt.
Men i henhold til generell relativitet kan det ikke være tilfelle. Vi kan ha et univers uten mørk energi i det hele tatt: der nullenergien til tomt rom virkelig ville være null, og ikke noen liten verdi som ikke er null. Hvis dette var vårt univers, hvordan ville det skille seg fra universet vi har i dag? Du vil bli overrasket, men det kan være merkbare forskjeller.
Universet ville være litt annerledes
For tiden, i vårt univers på 13,8 milliarder år gammel, faller 32% av energitettheten på materie, 68% på mørk energi, utvidelsesgraden er 67 km / s / Mpc, og de observerbare grensene når 46,1 milliarder lysår. Hvis universet hadde nøyaktig samme mengde materie, men ikke hadde mørk energi, ville det utvidet seg raskere tidligere og saktere - i dag. Og det betyr:
- det ville være 47,7 milliarder lysår i størrelse, ikke 46,1 milliarder;
Salgsfremmende video:
- Hubble-konstanten ville være 56 km / s / Mpc, ikke 67 km / s / Mpc;
- temperaturen på CMB (reliktstråling) ville være mye lavere, 2,62 K i stedet for 2,73 K;
- og det vil åpenbart være 71% mindre energi totalt sett, på grunn av mangelen på mørk energi.
Men store forskjeller vil manifestere seg langt inn i fremtiden, spesielt når vi må møte vår skjebne.
Hver galakse i det observerbare universet ville være tilgjengelig
I universet vårt, hvor mørk energi hersker, øker hastigheten som galakser beveger seg bort fra oss hvert minutt. Galakser, som nå er 15 milliarder lysår unna, beveger seg unna raskere enn lysets hastighet, og ingen forlater Jorden - ikke med hjelp av et relativistisk romfartøy, ikke med hjelp av en sonde, ikke engang lyset selv - vil noen gang kunne nå dem. Allerede er 97% av galaksene i vårt univers for alltid utenfor vår rekkevidde. Men hvis du fjerner mørk energi, kan du komme hvor som helst, selv om du beveger deg i flere titalls eller hundrevis av milliarder av år.
Nye galakser utenfor vår horisont ville være tilgjengelige
Selv galakser, hvis lys aldri har nådd oss, vil dessuten en dag bli synlige. Og i et univers med mørk materie, skifter synlige galakser gradvis til det punktet der de ikke lenger er synlige for oss. I mangel av mørk energi vil nye galakser stadig vises i synsfeltet.
Hubble-konstanten ville til slutt falle til null
Men det vil aldri bli null, husk og vil aldri gå tilbake: det er for lite energi til det. Men Hubble-hastigheten ville asymptotisk nærme seg null når universet fortsatte å utvide seg, noe som betyr at etter en uendelig lang tid, ville et uendelig antall galakser bli tilgjengelig (selv om, igjen, ikke alle).
Superklaser ville virkelig eksistert
Vår lokale superkluster, som inneholder Local Group, Virgo Cluster (det største medlemmet av supercluster), og hundrevis av andre individuelle galakser, grupper og klynger, eksisterer egentlig ikke takket være mørk energi. Det ser ut til å være en gigantisk struktur, men faktisk er den ikke koblet sammen, og etter en viss tid vil alle komponentene spre seg. Men uten mørk energi ville tyngdekraften til slutt vinne. Ganske lang tid ville ha gått, og alle galakser, grupper og klynger som utgjør Laniakey-superlusjonen ville forbli koblet og fortsette å slå seg sammen i kosmisk skala.
Som et resultat ville Mlekomeda falle inn i Jomfrueklyngen
Virgo Cluster, 50-60 millioner lysår unna, inneholder rundt 1000 galakser og er den nærmeste galakse-klyngen i vår lokale gruppe. På grunn av universets utvidelse, beveger det seg for tiden bort fra oss med en hastighet på 1000 km / t, eller 100 ganger raskere enn det raskeste romfartøyet som fløy. Gitt den mørke energien, vil Jomfruen bevege seg fra oss raskere og raskere. Men hvis det ikke var noen mørk energi, ville Jomfruens gravitasjonstrekk være uimotståelig, og om hundre milliarder år - mange ganger universets nåværende tidsalder - ville også vår lokale gruppe slå seg sammen med Jomfruklyngen.
Med mørk energi vil subtile forskjeller i form av et mer energisk og raskere ekspanderende univers i dag føre oss inn i en fjern fremtid, der den lokale gruppen vil være ensomme og isolerte, fjerne galakser vil forsvinne fra vårt synsfelt, og et objekt som en tilkoblet kosmisk superkluster vil ganske enkelt opphøre å eksistere. fundamentalt. I største skala er universet dømt til tomhet.
ILYA KHEL
