Исчезновение темной материи сделает Вселенную пустой и скучной

Со времён Ньютона всем известно, что за счёт силы гравитации составляющие части материи притягиваются друг к другу. Поэтому долгое время учёные полагали, что расстояние между галактиками и звёздами сокращается. Однако открытие красного смещения и последующие наблюдения показали, что все объекты на небосклоне удаляются от Земли, а Вселенная, таким образом, постоянно расширяется.

Тогда физики предположили, что рано или поздно силы гравитации возьмут верх, расширение замедлится и в конечном итоге сменится сжатием. И снова высокоточные измерительные приборы нарушили все теоретические расчёты. Исследование, проведённое в 1998 году, показало, что скорость расширения Вселенной не только не замедляется, а наоборот постоянно увеличивается. Это открытие имело такой резонанс в научном мире, что авторы работы удостоились Нобелевской премии по физике.

Если раньше считалось, что в конечном итоге Вселенная свернётся в то же состояние, что имела до Большого взрыва, то теперь речь шла о постоянном расширении пространства, которое в будущем приведёт к распаду всей материи из-за ослабления ядерных связей.

Согласно самой простой версии, принятой в современной стандартной космической модели, вакуум в космическом пространстве обладает неизменной энергетической плотностью, известной как тёмная энергия. Она обладает отрицательным давлением и, как следствие, антигравитацией. Другими словами, именно тёмная энергия отталкивает от себя все объекты Солнечной системы и способствует ускоряющемуся расширению Вселенной.

Однако за последние несколько месяцев сразу несколько исследований поставили под сомнение обоснованность такой модели. Эксперименты по изучению реликтового микроволнового излучения помогли уточнить ряд параметров, на которых базируются фундаментальные расчёты космологической теории. Например, была переоценена скорость роста галактических скоплений.

Чтобы объяснить возникшие несоответствия, были сформулированы две основные версии. В одном случае тёмная энергия изменяется во времени и не взаимодействует с тёмной материей. По другой гипотезе масса субатомных частиц нейтрино на самом деле больше, чем следует из расчётов.

Но новая модель, построенная на самых передовых исследованиях учёных из Италии и Великобритании, предлагает более вероятную причину.

Профессор Дэвид Вэндс (David Wands), директор Института космологии и гравитации в Портсмуте, и его коллеги считают, что тёмная энергия постепенно поглощает тёмную материю.


"Тёмная материя поддерживает структуры, способствующие росту Вселенной. То, что мы видим в этих выводах, означает, что тёмная материя постепенно испаряется, замедляя рост галактик, — говорит Вэндс в пресс-релизе института. — Если тёмная энергия растёт за счёт тёмной материи, то в будущем Вселенная окажется большой, пустой и скучной".

В теории на долю тёмной энергии приходится 68,3% всей массы-энергии во Вселенной, в то время как тёмная материя занимает 26,8%, а обычная видимая материя — лишь 4,9%.

В статье, опубликованной в издании Physical Review Letters, учёные описывают возможный переход тёмной материи в тёмную энергию. Однако пока они не могут объяснить, почему это происходит.