Темная энергия

 

Содержание разных видов материи в общей массе Вселенной

Уже почти столетие в науке держится представление о том, что Вселенная расширяется. Как долго будет продолжаться расширение и чем оно закончится? Силы гравитационного притяжения, действующие между отдельными частями Вселенной, стремятся затормозить разбегание этих частей.

До 1970-х гг. общепринятым был прогноз о вечном расширении нашего мира, которое неизбежно должно привести к так называемой тепловой смерти — такому состоянию системы, когда вещество в ней распределено равномерно и разные ее части имеют одну и ту же температуру. Поэтому невозможна ни передача энергии от одной части системы к другой, ни перераспределение вещества. В такой системе ничего не происходит и никогда уже не сможет произойти.

В 1998 г. две независимые группы астрономов, наблюдая далекие сверхновые типа Ia, пришли к выводу, что расширение Вселенной в позднюю эпоху ускоряется. Причину этого ускорения условно назвали темной энергией. Ее природа до сих пор остается одной из главных загадок космологии.

Как известно, чтобы ускорить движение тела, ему нужно передать энергию. Причину, которая вынуждает Вселенную расширяться быстрее, стали называть темной энергией. Она еще более загадочна, чем темная материя. Известно лишь, что она занимает большую часть Вселенной и не видима даже с помощью самых современных приборов. Для нее характерно равномерное распределение по всей Вселенной, а зарегистрировать ее воздействие можно лишь на огромных космических расстояниях. То есть темная энергия — это какая-то энергия космоса самого по себе, не связанная с находящимися в нем обычной материей и энергией и не зависящая от них.

Количество темной энергии в космосе превосходит энергии всех звезд и галактик и значительно превышает количество обычного вещества. По современным космологическим оценкам, около 68% содержимого Вселенной приходится на темную энергию, около 27% — на темную материю и примерно 5% — на обычное вещество, из которого состоят звезды, газ, планеты и мы сами.

Вселенная расширяется с ускорением. Обычное гравитационное притяжение замедляло бы разбегание галактик, а в нашей Вселенной все наоборот. На больших космологических масштабах эффект, который связывают с темной энергией, приводит к ускорению расширения пространства между далекими несвязанными системами.

Будущее Вселенной зависит от свойств темной энергии. Если они остаются близкими к наблюдаемым сегодня, расширение будет продолжаться и далекие галактики будут все сильнее удаляться друг от друга. Сценарий «Большого разрыва», при котором разрушаются даже связанные системы, существует лишь как одна из гипотез и не является установленным будущим Вселенной.