Ускоренное расширение Вселенной получило новое объяснение без темной энергии
Космологи предложили новое объяснение ускоренного расширения Вселенной, которое бросает вызов общепринятой концепции темной энергии. Согласно исследованию международной группы ученых из Центра прикладных космических технологий и микрогравитации (ZARM) Университета Бремена и Университета Брашова в Румынии, наблюдаемое ускорение может быть естественным следствием более сложной геометрии пространства-времени, без необходимости введения каких-либо дополнительных компонентов.
В современной космологии ускоренное расширение Вселенной объясняется присутствием темной энергии — загадочной формы энергии, которая, как предполагается, составляет около 68% всего содержимого космоса и противодействует гравитационному притяжению. Однако природа этой энергии остается одной из самых больших нерешенных загадок в физике.
В качестве альтернативы исследователи использовали расширение Общей теории относительности Эйнштейна, известное как «геометрия Финслера». В отличие от классической теории, которая описывает искривление пространства-времени массой и энергией, но не учитывает направление или скорость движения, геометрия Финслера предлагает более богатое описание, включающее зависимость от скорости. Применив этот расширенный геометрический подход к космологическим уравнениям, описывающим эволюцию Вселенной, ученые обнаружили, что ускоренное расширение возникает естественным образом, даже в полностью пустой Вселенной, лишенной материи и излучения. Это означает, что то, что в стандартной модели приписывается темной энергии, в их модели возникает непосредственно из структуры пространства-времени.
Новый подход обладает концептуальной простотой: он не требует введения неизвестных компонентов для объяснения наблюдаемого ускорения. Если эта теория подтвердится последующими проверками, она может предложить убедительную альтернативу темной энергии, изменив наше понимание космической динамики. Однако предстоит проделать большой путь. Чтобы стать жизнеспособной альтернативой текущей космологической модели (ΛCDM), теория на основе геометрии Финслера должна продемонстрировать свою совместимость с уже подтвержденными предсказаниями Общей теории относительности, например, в масштабах Солнечной системы. Она также должна доказать свою предсказательную силу при сравнении с высокоточными астрономическими данными, такими как наблюдения сверхновых, распределение галактик, реликтовое излучение и эффекты гравитационного линзирования.
Исследование было в журнале Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.