Темная энергия против гравитации: что определит судьбу Вселенной?

С тех пор как человечество впервые подняло глаза к ночному небу, люди задавались вопросом: каков будет финал нашей Вселенной? Будет ли она вечно расширяться, превращаясь в холодную безжизненную пустоту, или же ее ждет более драматичный конец — катастрофический коллапс в сингулярность? Новое исследование, опубликованное на сервере препринтов arXiv, предлагает неожиданно точный ответ: согласно расчетам, наша Вселенная может прекратить своё существование в результате «Большого сжатия» через 33,3 миллиарда лет.

Эта работа, проведенная физиками из Корнелльского университета, Шанхайского университета и других научных учреждений, бросает вызов устоявшимся космологическим представлениям. Если раньше доминировала теория вечного расширения под действием темной энергии, то теперь ученые предполагают, что Вселенная достигнет пика своего размера через 7 миллиардов лет, после чего начнет необратимо сжиматься.

Темная энергия и судьба космоса

Ключевой элемент этой модели — переосмысление природы темной энергии, загадочной силы, ответственной за ускоренное расширение Вселенной. Долгое время считалось, что она ведет себя как космологическая постоянная, неизменно расширяя пространство. Однако новые данные, полученные в рамках проектов Dark Energy Survey и Dark Energy Spectroscopic Instrument, указывают на возможную динамическую природу темной энергии.

Авторы исследования предложили модель, в которой темная энергия сочетается с отрицательной космологической постоянной и сверхлегкой частицей — аксионом. Это можно сравнить с растянутой резиновой лентой: сначала инерция расширения преобладает, но в какой-то момент упругая сила берет верх, и вся система схлопывается.

Хронология грядущего коллапса

Согласно расчетам ученых:

• Сейчас Вселенной 13,8 млрд лет, и она продолжает расширяться.
• Через 7 млрд лет она достигнет максимального размера (на 69% больше, чем сегодня).
• Затем начнется медленное сжатие, которое ускорится в последние моменты.
• Через 33,3 млрд лет после Большого взрыва произойдет катастрофическое сжатие — «Большой хлопок» (Big Crunch).

Неопределенности и будущие проверки

Хотя модель дает конкретные цифры, авторы подчеркивают значительную погрешность из-за ограниченности наблюдательных данных. Отрицательная космологическая постоянная — пока лишь гипотеза, и альтернативные сценарии (например, вечное расширение или «тепловая смерть» Вселенной) еще не исключены.

Однако в ближайшие годы новые телескопы и космологические эксперименты, такие как Euclid и Vera C. Rubin Observatory, смогут уточнить свойства темной энергии. Это позволит проверить, действительно ли нас ждет «Большое сжатие» или же Вселенная выбрала другой путь.

Что это значит для нас?

Даже если модель верна, у человечества (если оно к тому моменту еще будет существовать) в запасе 20 млрд лет — срок, в десятки раз превышающий всю историю сложной жизни на Земле. За это время:

• Солнце превратится в красного гиганта, поглотив внутренние планеты.
• Млечный Путь столкнется с галактикой Андромеды.
• Возможно, успеют родиться и погибнуть новые звездные цивилизации.

Но само осознание того, что у Вселенной может быть конкретный конец, меняет наше понимание космоса, и это делает исследование не просто смелой гипотезой, а шагом к разгадке величайшей тайны мироздания.