Американцы моделируют «темную энергию» для космического зонда SNAP

Возможно, именно автоматический зонд SNAP позволит наконец понять, что же представляет собой загадочная «темная энергия» (изображение с сайта snap.lbl.gov)

Исследователи из Национальной лаборатории Лоренса в Беркли (штат Калифорния, США) и Дартмутского колледжа (штат Нью-Хэмпшир, США) считают, что модели поведения темной энергии могут быть разделены на несколько конкретных сценариев, что позволит исключить из нынешнего физического дискурса эйнштейновскую космологическую постоянную и поможет наконец понять, в чем заключается сущность темной энергии.

Физики Эрик Линдер (Eric Linder) и Роберт Колдуэлл (Robert Coldwell) надеются, что предложенные ими сценарии можно будет проверить в рамках серии экспериментов JDEM (Joint Dark Energy Mission), запланированных NASA и департаментом энергетики США. По мнению Линдера, проделанная им и его коллегой работа позволяет точно установить границы разрешающей способности измерений, которые как раз вписываются в заявленные характеристики оборудования, предложенного к использованию в рамках программы JDEM.

По всей видимости, основной массив данных будет получен с помощью автоматического зонда SNAP (SuperNova/Acceleration Probe), который пока находится в стадии разработки. После вывода в космос этот спутник будет искать отдаленные сверхновые звезды и изучать их характеристики, благодаря чему может быть составлена подробная карта расширяющейся Вселенной, охватывающая последние 10 миллиардов лет, а также установлена ее пространственная кривизна.

В работе, опубликованной в очередном номере бюллетеня Physical Review Letters, Линдер и Колдуэлл предлагают два сценария расширения Вселенной, условно названные «оттепелью» и «замерзанием». В соответствии с первым вариантом, ускорение расширения Вселенной постепенно снижается и в определенный момент сходит на нет — точно так же, как рано или поздно останавливается катящийся по инерции автомобиль с выключенным двигателем. После прохождения этой точки темпы расширения Вселенной могут замедлиться, а могут и вовсе смениться ее сжатием. Второй же вариант предполагает бесконечное ускоренное расширение Вселенной и, в принципе, подтверждается сделанными в 1998 году заявлениями. (Тогда, в 1998 году, открывая далекие сверхновые типа Ia и измеряя их светимость, сразу две группы исследователей — Проект космологических сверхновых (Supernova Cosmology Project) с центром в Национальной лаборатории Лоренса и Группа поиска сверхновых с большим красным смещением (High-Z Supernova Search Team) — пришли к выводу, что Вселенная расширяется с ускорением.)

Слева: современная Вселенная расширяется с ускорением, поскольку с гравитационными силами взаимодействует темная энергия; в Ранней Вселенной плотность материи была выше, и гравитация сдерживала расширение. Справа: зонд SNAP, разрабатываемый для изучения далеких сверхновых, поможет также определить, по какому из сценариев идет расширение Вселенной (изображение с сайтов www.lbl.gov и spacescience.nasa.gov)

При этом оба сценария исключают космологическую постоянную. Как говорится в пресс-релизе Национальной лаборатории Беркли, Линдер и Колдуэлл впервые предлагают способ четко отграничить введенную Эйнштейном космологическую постоянную от других возможностей. Однако при любом из сценариев нельзя не считаться с темной энергией. По словам Линдера, именно темная энергия, из которой на 70% состоит Вселенная, управляет ее расширением, и именно темная энергия, в конечном счете, определяет судьбу Вселенной.

<< Назад